Högaktivt avfall
Högaktivt avfall ( HLW ) är en typ av kärnavfall som skapas genom upparbetning av använt kärnbränsle. Det finns i två huvudformer:
- Raffinat i första och andra cykeln och andra avfallsströmmar som skapas genom kärnteknisk upparbetning .
- Avfall som bildas genom förglasning av flytande högaktivt avfall.
Flytande högaktivt avfall förvaras vanligtvis tillfälligt i underjordiska tankar i väntan på förglasning. Det mesta av det högaktiva avfallet som skapats av Manhattan-projektet och vapenprogrammen under det kalla kriget finns i denna form eftersom finansiering för vidare bearbetning vanligtvis inte var en del av de ursprungliga vapenprogrammen. Både använt kärnbränsle och förglasat avfall anses vara lämpliga former för långtidsförvaring, efter en period av tillfällig lagring när det gäller använt kärnbränsle.
HLW innehåller många av de klyvningsprodukter och transuraniska element som genereras i reaktorhärden och är den typ av kärnavfall med högst aktivitet. HLW står för över 95 % av den totala radioaktiviteten som produceras i kärnkraftsprocessen. Med andra ord, medan det mesta kärnavfallet är lågaktivt och medelaktivt avfall, såsom skyddskläder och utrustning som har förorenats med strålning, kommer majoriteten av den radioaktivitet som produceras från kärnkraftsproduktionsprocessen från högaktivt avfall.
I USA uppgår HLW från upparbetning av använt bränsle från elkraftverk till mindre än 1 % av den totala volymen HLW i USA; resten är försvarsrelaterat. Vissa andra länder, särskilt Frankrike, upparbetar kommersiellt använt bränsle.
Högaktivt avfall är mycket radioaktivt och kräver därför speciell avskärmning vid hantering och transport. Inledningsvis behöver den också kylas, eftersom den genererar mycket värme. Det mesta av värmen, åtminstone efter att kortlivade nuklider har sönderfallit, kommer från de medellivade klyvningsprodukterna cesium-137 och strontium-90 , som har halveringstider i storleksordningen 30 år.
En typisk stor kärnreaktor på 1000 MWe producerar 25–30 ton använt bränsle per år. Om bränslet upparbetades och förglasades skulle avfallsvolymen bara vara cirka tre kubikmeter per år, men sönderfallsvärmen skulle vara nästan densamma.
Det är allmänt accepterat att det slutliga avfallet kommer att deponeras i ett djupt geologiskt förvar, och många länder har utvecklat planer för en sådan plats, inklusive Finland , Frankrike , Japan , USA och Sverige .
Definitioner
| Nuklid | t 1⁄2 _ _ | Avkastning | F | βγ |
|---|---|---|---|---|
| ( Ma ) | (%) | ( keV ) | ||
| 99 Tc | 0,211 | 6,1385 | 294 | β |
| 126 Sn | 0,230 | 0,1084 | 4050 | β y |
| 79 Se | 0,327 | 0,0447 | 151 | β |
| 93 Zr | 1,53 | 5,4575 | 91 | βγ |
| 135 Cs | 2.3 | 6,9110 | 269 | β |
| 107 Pd | 6.5 | 1,2499 | 33 | β |
| 129 I | 15.7 | 0,8410 | 194 | βγ |
|
t ½ ( år ) |
Utbyte ( % ) |
Q ( keV ) |
βγ | |
|---|---|---|---|---|
| 155 Eu | 4,76 | 0,0803 | 252 | βγ |
| 85 kr | 10,76 | 0,2180 | 687 | βγ |
| 113m cd | 14.1 | 0,0008 | 316 | β |
| 90 Sr | 28,9 | 4,505 | 2826 | β |
| 137 Cs | 30.23 | 6,337 | 1176 | β y |
| 121m Sn | 43,9 | 0,00005 | 390 | βγ |
| 151 Sm | 88,8 | 0,5314 | 77 | β |
Högaktivt avfall är det högaktiva avfallsmaterialet som härrör från upparbetning av använt kärnbränsle, inklusive flytande avfall som produceras direkt vid upparbetning och allt fast material som härrör från sådant flytande avfall som innehåller klyvningsprodukter i tillräckliga koncentrationer. och annat högradioaktivt material som, i överensstämmelse med gällande lag, har fastställts för att kräva permanent isolering.
Använt (använt) reaktorbränsle .
- Använt kärnbränsle är använt reaktorbränsle som inte längre är effektivt för att skapa elektricitet, eftersom dess fissionsprocess har avtagit på grund av en uppbyggnad av reaktionsgifter . Men det är fortfarande termiskt varmt, mycket radioaktivt och potentiellt skadligt.
Avfallsmaterial från upparbetning .
- Material för kärnvapen anskaffas genom upparbetning av använt kärnbränsle från uppfödningsreaktorer . Upparbetning är en metod för att kemiskt behandla använt bränsle för att separera uran och plutonium . Biprodukten av upparbetning är en högradioaktiv slamrester .
Förfogande
Högaktivt radioaktivt avfall lagras i 10 eller 20 år i använt bränslebassänger och kan sedan läggas i torrfatsförvaring .
År 1997, i de 20 länder som står för det mesta av världens kärnkraftsproduktion, var lagringskapaciteten för använt bränsle vid reaktorerna 148 000 ton, varav 59 % av denna utnyttjades. Lagringskapaciteten utanför reaktorn var 78 000 ton, med 44 % utnyttjad.
Se även
Anteckningar
- Fentiman, Audeen W. och James H. Saling. Hantering av radioaktivt avfall . New York: Taylor & Francis, 2002. Andra upplagan.
- Large, John H. Risks and Hazards som uppstår vid transport av bestrålat bränsle och nukleärt material i Storbritannien R3144-A1, mars 2006 [1]
