Hoe Radioactieve Opruiming Werkt

{h1}

Radioactieve opruiming is een gevaarlijke maar belangrijke taak na een nucleaire ramp. Leer hoe radioactief opruimen werkt.

Reeds ontward door de verwoesting van een aardbeving en een tsunami in maart 2011, stond Japan voor een nieuwe uitdaging op zijn weg naar herstel: het opruimen van de beschadigde kerncentrale van Fukushima Daiichi. Nadat de aardbeving en de daaropvolgende tsunami de koelmiddelsystemen van de installatie hadden beschadigd, werkten de machinisten onvermoeibaar door om de meltdown op Fukushima Daiichi te beperken en de uitstoot van radioactief materiaal in de omgeving te beperken.

Het opruimen van radioactief materiaal kan onder alle omstandigheden een gecompliceerde, dure onderneming zijn, en Fukushima Daiichi zal daarop geen uitzondering zijn. Hidehiko Nishiyama, een woordvoerder van het Japanse bureau voor nucleaire veiligheid, heeft al aangekondigd dat het maanden voordat het agentschap de situatie in de fabriek volledig onder controle zal hebben, en sommige deskundigen schatten dat de schoonmaakinspanning jaren of zelfs tientallen jaren zou kunnen duren. Bovendien kunnen de kosten van de opruiming gemakkelijk de kosten overstijgen van het bouwen van de centrale in de eerste plaats [bron: Klotz].

Om te begrijpen waarom radioactief opruimen zo saai en kostbaar is, helpt het om te weten waarom radioactief materiaal in de eerste plaats zo gevaarlijk is. Radioactief materiaal is, in tegenstelling tot de meeste materie, inherent onstabiel. In de loop van de tijd zenden de kernen van radioactieve atomen uit wat bekend staat als ioniserende straling, die in drie primaire vormen kan komen: alfadeeltjes, betadeeltjes en gamma stralen. Onder bepaalde omstandigheden kan elk van de drie mensen schade berokkenen, elektronen van atomen stelen en chemische bindingen vernietigen. In tegenstelling tot alfa- en betadeeltjes kunnen gammastralen echter direct door het lichaam passeren, waardoor het proces wordt beschadigd. Inderdaad, foute pogingen van het lichaam om die schade te herstellen kan leiden tot kankercellen.

Uranium en het bijproduct ervan, plutonium, produceren beide gammastralen op niveaus die uiterst gevaarlijk zijn voor mensen - zelfs een korte blootstelling aan een kleine hoeveelheid plutonium kan bijvoorbeeld dodelijk zijn - maar kernenergie zou onmogelijk zijn zonder hen. Dankzij strenge veiligheidsnormen en mechanismen komen werknemers in kerncentrales (en overal waar radioactief materiaal wordt behandeld) echter zeer zelden in contact met schadelijke stralingsniveaus.

Toch kunnen deze faciliteiten niet voor altijd werken, en dat is wanneer radioactieve opruiming noodzakelijk is. In feite is het nodig in verschillende situaties, niet alleen in meltdowns. Ontmanteling van een kernwapen? Verwijdering van radioactief medisch afval? Je zult door de zeer betrokken beproeving moeten gaan die radioactief opruimen is. Voordat het proces kan beginnen, hebben bemanningen de apparatuur nodig om het werk te doen. We zullen uitzoeken welke betrouwbare tools technici nu inschakelen.

Instrumenten van de radioactieve handel

Geigertellers zijn onmisbaar als je met nucleaire besmetting werkt.

Geigertellers zijn onmisbaar als je met nucleaire besmetting werkt.

Zoals elk bij de opruiming betrokken instantie u zal vertellen, is veiligheid de eerste prioriteit. Dienovereenkomstig dragen al het personeel dat werkt onder mogelijk schadelijke stralingsniveaus dikke vinylstofmaskerpakken, maskers en rubberlaarzen die in staat zijn om ten minste een percentage schadelijke straling te blokkeren.

Natuurlijk, in plaats van een beroep te doen op veiligheidsapparatuur om hen te beschermen, zouden werknemers liever zoveel mogelijk straling vermijden, wanneer mogelijk. Daartoe dragen bemanningen vaak Geigertellers die hen zowel de richting als de intensiteit van een stralingsbron geven. Bovendien mogen werknemers dragen dosimeters, draagbare apparaten die de hoeveelheid blootstelling aan straling vastleggen die werknemers tijdens hun dienst ontvangen. Deze apparaten zijn bijzonder nuttig wanneer werknemers weten dat ze intense doses straling zullen ontvangen en een waarschuwing nodig hebben om de locatie te verlaten als de dosering schadelijke niveaus nadert.

Afhankelijk van het type operatie kan de grootte van de bemanning sterk variëren. In Fukushima Daiichi had een relatief klein team van 300 werknemers moeite om de energiecentrale te stabiliseren, zodat grotere opruimingsinspanningen konden beginnen [bron: Boyle]. Na de ramp in Tsjernobyl - algemeen beschouwd als het ergste ongeval ooit in een kerncentrale - waren ongeveer 600.000 werknemers betrokken bij de sanering en de gebieden rond de kerncentrale zijn nu slechts veilig te bezoeken voor korte intervallen [bron: US NRC].

Interessant genoeg gebruiken decontaminatieploegen vaak dezelfde dweilen, bezems, schoppen en borstels om hun werk uit te voeren dat je misschien bij een plaatselijke ijzerhandel zou vinden.

Gelukkig hoeven menselijke werkers niet elk aspect van een stralingsopruiming te verwerken. Duitsland bood bijvoorbeeld twee robots aan om te helpen bij het stabiliseren en uiteindelijk het decontamineren van Fukushima Daiichi. Andere robots kunnen alles aan, van nucleaire bommen ontmantelen tot vastzittende apparatuur in zeer radioactieve omgevingen. In sommige gevallen raken de robots zelf zo vervuild dat ze uiteindelijk als radioactief afval worden afgedankt.

In het geval van het omgaan met verbruikte splijtstofstaven, zijn zowel warmte als straling een probleem. Werknemers gebruiken dus veel water om dergelijke materialen af ​​te koelen en hun straling te beperken, soms jarenlang tegelijk. Samen met water blijken beton, glas en vuil redelijk effectief te zijn bij het opslaan van radioactief materiaal, met name wanneer ze worden gecombineerd met containerschepen en opslagfaciliteiten.

E. Coli vecht tegen radioactieve vervuiling

Als je bent zoals veel mensen, heb je allerlei antibacteriële zeep en schoonmaakmiddelen in je huishouden. Het is enigszins ironisch dat wetenschappers een manier hebben gevonden om de beruchte bacteriën te gebruiken E coli om de omgeving af te tasten.Door de bacteriën te combineren met inositolfosfaten - een landbouwafvalmateriaal - kunnen wetenschappers eerst uranium binden aan de fosfaten en vervolgens het uranium oogsten om het uit de omgeving te verwijderen. Als bijkomend voordeel produceert het proces uranium bijna net zo goedkoop als traditionele mijnbouw.

Veeg radioactiviteit op

Stel je voor dat je je keukenvloer vegen en dan moet je niet alleen het vuil weggooien dat je hebt meegebracht, maar ook de bezem, de stoffer en zelfs de vuilnisbak waar je alles in gooide. Dat scenario geeft u een glimp van de moeilijkheid en de kosten van het opschonen van radioactiviteit; Werknemers moeten de bron van de straling aanpakken en alles wat de bron heeft vervuild. Maar hoe moeilijk het proces ook is, het is niet altijd ingewikkeld. In veel gevallen worden werknemers belast met eenvoudige klusjes, zoals het opzuigen van laag radioactief materiaal, het afvegen van oppervlakken met ontsmettende chemicaliën en het verzamelen van puin voor verwijdering.

Een groot deel van de uitdaging komt van het feit dat radioactief materiaal op verschillende manieren naar de omgeving kan worden verspreid - met name wanneer er dingen misgaan - waardoor opruimen exponentieel moeilijker wordt. Zo kunnen bijvoorbeeld radioactieve deeltjes in het grondwater sijpelen, naar nabijgelegen meren, rivieren en oceanen stromen, door de atmosfeer zweven en zelfs vee en gewassen besmetten. Elk type milieuverontreiniging vereist een ander antwoord.

Wanneer radioactief materiaal grondwater verontreinigt, houden organisaties zoals het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) toezicht op de bouw van grondwateronttrekkings- en zuiveringsinstallaties. Als de bodem zelf echter is vervuild, moet deze mogelijk worden verwijderd en begraven bij een insluiting of zelfs worden ingepakt in beton. Wanneer radioactief materiaal zich in grote watermassa's of in de atmosfeer verspreidt, kan decontaminatie onmogelijk zijn. In dergelijke gevallen worden vis, vee en producten nauwlettend gevolgd op verhoogde niveaus van radioactiviteit.

Ongeacht het type vervuiling is het opruimen van radioactieve materialen een gevaarlijke taak en geduld is soms de beste manier om een ​​site veilig te ontsmetten. Alle radioactieve stoffen vervallen na verloop van tijd en breken uiteindelijk uiteen in stabiele - en veilige - dochterelementen. En hoewel dit proces duizenden jaren duurt voor hoogradioactief afval, gebeurt het veel sneller voor laagactief afval zoals veiligheidsapparatuur en water dat wordt gebruikt in een kerncentrale. Daarom wordt afval vaak opgeslagen op de plaats waar het al jaren of zelfs decennia is geproduceerd voordat het op de juiste manier wordt verwijderd.

Omdat het proces van het opruimen van radioactief materiaal zo gevaarlijk is, is het over de hele wereld sterk gereguleerd. In de Verenigde Staten stellen federale agentschappen zoals de EPA, het Department of Energy en het Nuclear Regulatory Committee veiligheidsrichtlijnen vast, verlenen vergunningen voor het exploiteren van kerncentrales en houden toezicht op eventuele saneringsinspanningen.

Acuut stralingssyndroom

Tot op heden is de ramp in Tsjernobyl in 1986 de grootste ramp in de geschiedenis van kernenergie, die tientallen werknemers blootstelt aan intense niveaus van straling. Binnen enkele weken waren 28 van hen overleden na het ontwikkelen van het acute bestralingssyndroom (ARS).

Personen met ARS ontwikkelen onmiddellijk symptomen zoals misselijkheid, braken en diarree, gevolgd door een periode van schijnbaar perfecte gezondheid. Het duurt echter niet lang voordat de slachtoffers terugkeren naar een ernstige ziekte die, afhankelijk van de hoeveelheid straling die een persoon heeft gekregen, vaak tot de dood kan leiden. Omdat ARS zo verwoestend is, zijn werknemers uiterst voorzichtig wanneer ze met nucleair materiaal werken.

Afvalverwerking van radioactief afval

De decontaminatie van een site als Fukushima Daiichi is pas echt voltooid als het radioactieve materiaal van de locatie veilig is verwijderd. Gebruikte splijtstofstaven blijven bijvoorbeeld duizenden jaren gevaarlijk nadat ze uit een energiecentrale zijn verwijderd [bron: Amerikaanse EPA]. En terwijl wetenschappers en onderzoekers zich onvermoeibaar inzetten om manieren te vinden om het gevaar van de steeds groter wordende hoeveelheden kernafval die elk jaar worden gegenereerd, te neutraliseren, is de enige optie die we nu hebben om het op te slaan. Maar waar? Het volume radioactief afval neemt immers elke seconde toe, waarbij deskundigen voorspellen dat er in de komende twee decennia nog eens 400.000 ton (363.000 ton) wordt geproduceerd [bron: World Nuclear Association].

In het geval van laagstralende, laagstralende straling verschilt het verwijderingsproces niet aanzienlijk van het afval naar de plaatselijke stortplaats. Terwijl ingenieurs erop moeten letten dat dergelijke materialen zich onder geen enkele omstandigheid verspreiden of de lokale watervoorziening verontreinigen, bevinden deze bergingslocaties zich meestal dicht bij het oppervlak.

Voorzieningen die zijn ontworpen om hoogradioactief afval op te slaan, zijn daarentegen veel robuuster. De Yucca Mountain-faciliteit in Nevada kostte bijvoorbeeld meer dan $ 13 miljard om radioactieve materialen te bouwen en zou 300 meter ondergronds opgeslagen zijn in een netwerk van afgeschermde tunnels, maar wetenschappers en beleidsmakers discussiëren nog steeds over het vermogen om zijn lading veilig te houden. [bronnen: Associated Press, Eureka County].

Het bouwen van een opslagplaats voor nucleair afval is slechts de eerste stap naar het afvoeren van hoogradioactief materiaal. Vervolgens moet het materiaal voor transport in speciaal ontworpen metalen vaten worden geplaatst. Omdat tijdens het transport allerlei ongelukken kunnen gebeuren, zijn de vaten ontworpen om alles te weerstaan, van 30 voet (9 meter) druppels tot 1475 graden Fahrenheit (802 graden Celsius) branden [bron: Eureka County]. Deze vaten, gemaakt van roestvrij staal, titanium en andere legeringen, maken vervolgens de reis van de vindplaats naar de opslagplaats voor nucleair afval waar de vaten duizenden jaren kunnen blijven.

Niet alle landen kiezen ervoor om hoogactief nucleair afval op te slaan, zoals de Verenigde Staten, in plaats daarvan de brandstof opnieuw op te werken en deze te hergebruiken om meer vermogen te genereren. Door opwerking wordt de noodzaak om nucleair materiaal te bewaren echter niet geëlimineerd, waardoor verwijdering een kritieke kwestie is voor elk land dat kernenergie gebruikt

Zoals je je misschien kunt voorstellen, is het opruimen en afvoeren van nucleair afval een kostbare onderneming. De Britse nucleaire ontmantelingsautoriteit schat dat de kosten voor het opruimen van alle 20 van de radioactieve sites van het land boven de 160 miljard dollar uitkomen, bijvoorbeeld [bron: Macalister]. Nog, voorstanders van kernenergie zeggen dat de toegang tot een betrouwbare, schone en overvloedige energiebron meer dan de kosten rechtvaardigt die verbonden zijn aan het onderhouden en schoonmaken van nucleaire faciliteiten.

Hoe veel is te veel?

We weten allemaal dat straling schadelijk is, maar de realiteit is dat we niet aan een of ander niveau van blootstelling kunnen ontsnappen. Maar hoeveel straling heeft het nodig om iemand kwaad te doen? Achtergrondstraling en röntgenstralen leveren veel te weinig straling af om schade aan te richten, net als wonen in de buurt van een kerncentrale of zelfs een uur rondlopen op de plaats van de ramp in Tsjernobyl. In werkelijkheid ontvangen alleen bemanningen die rechtstreeks met radioactief materiaal werken ooit voldoende straling om hun gezondheid in gevaar te brengen, en zelfs dan nog slechts in zeldzame gevallen. Toch erkenden technici die werkten om de fabriek in Fukushima Daiichi te stabiliseren dat ze direct in gevaar waren en bleven ze doorgaan en illustreerden ze echte moed omwille van hun land.


Video Supplement: Kinderen geen bezwaar - 143 | Batterijen in de vuilnisbak.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com