Quản lý chất thải phóng xạ

Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ Quản lý chất thải phóng xạ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM

TP HỒ CHÍ MINH – 2009

Trong quá trình học tập tại trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, em đã được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giảng dạy, và đặc biệt là trong thời gian em thực hiện khoá luận tốt nghiệp tại bộ môn Vật Lý Hạt Nhân

Em xin chân thành cám ơn ThS Nguyễn Đình Gẫm, người đã theo dõi suốt quá trình thực hiện khoá luận của em Thầy là người đã luôn động viên, tận tình giảng dạy, hướng dẫn em những kiến thức bổ ích và cần thiết để em có thể hoàn thành được khoá luận này

Em xin cám ơn TS Võ Hồng Hải, người đã giảng dạy cho em những kiến thức bổ ích trong học tập lẫn trong cuộc sống

Em xin gửi lời biết ơn đến gia đình, bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ để em có thể hoàn thành khoá luận này

Phạm Quốc Bảo

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 3

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 4

BẢNG TỪ VIẾT TẮT 5

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 7

1.1 Cấu tạo chung của lò phản ứng hạt nhân 7

1.2 Nguyên lý hoạt động của lò phản ứng hạt nhân 10

1.3 Phân Loại Lò Phản Ứng Hạt Nhân 12

1.3.1 Phân loại lò phản ứng theo các đặc trưng vật lý 12

1.3.2 Phân loại lò phản ứng theo các đặt trưng kỹ thuật 14

1.3.3 Phân loại lò phản ứng theo mục đích sử dụng 14

CHƯƠNG 2 - TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ 17

2.1 Định nghĩa tổng quát về rác thải phóng xạ 17

2.2 Bản chất và quy mô của vấn đề quản lý rác thải (Berlin 1989) 20

2.3 Khối lượng 20

2.4 Mức độ nguy hiểm 22

2.5 Các mục tiêu cơ bản trong việc quản lý chất thải (IAEA 1981) 23

CHƯƠNG 3 - PHÂN LOẠI CÁC DẠNG CHẤT THẢI PHÓNG XẠ 25

3.1 Phương tiện tiêu chuẩn hóa về chất thải 26

3.2 Định nghĩa về hạng mục chất thải của MPC 27

3.3 Chất thải phóng xạ dạng rắn 28

3.4 Chất thải phóng xạ dạng lỏng 31

3.5 Chất thải phóng xạ dạng khí 33

CHƯƠNG 4 - CÁC NGUỒN CHẤT THẢI PHÓNG XẠ 35

4.1 Chu kỳ nhiên liệu hạt nhân 36

4.2 Công nghiệp 37

4.3 Viện nghiên cứu (Berlin 1989) 38

CHƯƠNG 5 - VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI PHÓNG XẠ 40

5.1 Đóng thùng chất thải phóng xạ 40

5.2 Các quy định 40

5.3 Đóng gói chất thải phóng xạ mức thấp 41

5.4 Đóng gói nhiên liệu đã sử dụng (Berlin 1989) 43

5.5 Sự vận chuyển chất thải phóng xạ 45

5.6 Việc thanh tra 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ lò phản ứng của các nước 16

Hình 3.1 Chất thải phóng thải dạng rắn 29

Hình 3.2 Chất thải phóng thải dạng lỏng 32

Hình 5.1 Thùng phuy chứa chất thải phóng xạ 44

Hình 5.2 Thùng vận chuyển chất thải phóng xạtại Mỹ 45

Hình 5.3 Bãi chứa chất thải phóng xạ ở Hanford, Mỹ 47

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Số nơtron phân hạch trung bình 8 Bảng 3.1 Phân lọai chất thải phóng xạ 34

BẢNG TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Từ gốc Nghĩa của từ

BWR Boiling Water Reactor Lò phản ứng nước sôi

CORWM Committee on Radioactive

Waste Management Hội đồng quản lý chất thải phóng xạ

DU Depleted Uranium Uranium nghèo

EPA Environmental Protection

Agency Cơ quan bảo vệ môi trường HLW High level waste Chất thải phóng xạ mức cao

ILW Intermediate Level Waste Chất thải phóng xạ mức trung bình LLW Low Level Waste Chất thải phóng xạ mức thấp

MLLW Mixed Low-Level Waste Chất thải phóng xạ hỗn tạp mức thấp MOX Mixed Oxide Fuel Nhiên liệu hỗn hợp có oxi

MPC Maximum Permissible

Concentration Nồng độ giới hạn cho phép

NIREX Nuclear Industry Radioactive

Waste Management Executive

Quản lý điều hành rác thải hạt nhân công nghiệp

NORM Naturally Occurring

Radioactive Materials Vật liệu phóng xạ tự nhiên NRC Nuclear Regulatory

Commission Hội đồng quy định về hạt nhân

NWMO Nuclear Waste Management

Organization Tổ chức quản lý rác thải hạt nhân PWR Pressure Water Reactor Lò phản ứng nước áp lực

RW Radioactive Waste Rác thải phóng xạ

TRU Transuranic Waste Chất thải siêu urani

WIPP Waste Isolation Pilot Plant Dự án điều tiết cô lập rác thải

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, công nghệ hạt nhân trên thế giới ngày càng phát triển và được ứng dụng một cách rộng rãi Công nghệ hạt nhân còn giữ một vai trò khá lớn đối với sự phát triển của quốc gia và thành tựu của công nghệ hạt nhân đem lại ngày càng to lớn cho con người do có nhiều ưu thế như: tạo ra năng lượng lớn, sản xuất được các đồng

vị phóng xạ kể cả những đồng vị không có trong tự nhiên, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực…

Nhưng bên cạnh những lợi ích mà công nghệ hạt nhân đem lại thì những vấn

đề về chứa chất thải phóng xạ trong điều kiện an toàn là một trong những vấn đề lớn nhất mà ngành hạt nhân đang đối mặt Điều đó có ý nghĩa quan trọng nếu thế giới muốn tăng sản lượng điện hạt nhân để góp phần làm đảo ngược xu hướng ấm hóa toàn cầu Cần có một giải pháp dài hạn đối với vấn đề chất thải – chất phóng xạ mới

và toàn bộ thanh nhiên liệu đã qua sử dụng cũng như vật liệu liên quan được cất trữ dưới nhiều hình thức Các nhà khoa học tin rằng ngành hạt nhân đang hướng tới mục tiêu đó bằng cách tìm kiếm những công nghệ chứa mới để nhốt kỹ chất thải hạt nhân

có tính phóng xạ cao trong hàng nghìn năm tới khi chúng phân rã hoàn toàn

Và vấn đề quản lý chất thải phóng xạ cũng chính là đối tượng mà khóa luận này đề cập đến Khóa luận gồm năm chương Chương một trình bày tổng quan về lò phản ứng hạt nhân Chương hai trình bày tổng quan về chất thải phóng xạ Chương ba trình bày về phân loại các dạng chất thải phóng xạ Chương bốn trình bày về các nguồn chất thải phóng xạ Chương năm trình bày về việc vận chuyển chất thải phóng

xạ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Lò phản ứng hạt nhân có thể được định nghĩa như là một thiết bị, trong đó năng lượng được giải phóng ra trong phản ứng dây chuyền liên quan đến neutron và các nguyên tố khả phân (các nguyên tố có thể phân hạch bằng neutron chậm, ba đồng

vị khả phân là Uranium-233, Uranium-235, Plutonium-239) Năng lượng này được tỏa ra chủ yếu ở dạng nhiệt và được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, trong đó

có mục đích phát điện

1.1 Cấu tạo chung của lò phản ứng hạt nhân

Lò phản ứng hạt nhân có thể được phân chia thành các vùng khác, mỗi vùng

sẽ có các nhiệm vụ khác nhau

Vùng Hoạt là nơi xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền và số neutron được

nhân lên Vùng này bao gồm các chất làm chậm neutron như graphit, nước thường hay nước nặng… và các thanh nhiên liệu được đặt trong chất làm chậm Ta gọi các vật liệu tạo nên vùng hoạt lò phản ứng là môi trường nhân

Lò phản ứng hạt nhân chứa một lượng các đồng vị phân hạch (thường gọi là nhiên liệu), sao cho có thể duy trì được phản ứng phân hạch dây chuyền Các đồng vị phân hạch thường được sử dụng trong phản ứng hạt nhân là: 233

Phản ứng phân hạch có ý nghĩa quan trọng nhất trong lò phản ứng hạt nhân, ví

dụ như:

01n + 23592U  A1 + A2 +  1

0n (1.1) Khi hạt nhân phân hạch, như 23592U hấp thụ neutron, nó sẽ bị phân chia thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thường được gọi là các mãnh phân hạch (trong (1.1) chúng được ký

hiệu là A1 và A2 ) Ta có thể minh họa hai trong số sơ đồ của phản ứng phân hạch sau đây:

cụ thể của ν được cho bởi bảng 1.1

Bảng 1.1 Số neutron phân hạch trung bình

Hạt nhân Năng lượng Neutron

Động năng của sản phẩm phân hạch 167MeV

Neutron nhanh 5MeV

Tia gamma tức thời 7MeV

Sản phẩm phân hạch phân rã bêta 5MeV

Sản phẩm phân hạch phân phát gamma 6MeV

190MeV

Lớp phản xạ: bao quanh vùng hoạt, làm từ các chất có tiết diện tán xạ neutron

lớn như cobalt hay thép không gỉ Lớp phản xạ có tác dụng làm giảm bớt số neutron thoát ra ngoài

Thanh điều khiển: thường là cần hình dạng ống hình trụ, làm từ vật liệu có

khả năng hấp thụ neutron cao như boron, cadmium Thanh điều khiển dùng để điều khiển phản ứng dây chuyền, làm thay đổi độ phản ứng

Thanh bảo hiểm: dùng để dừng lò khi có sự cố, dập tắt phản ứng dây chuyền

Các thanh bảo hiểm được chế tạo từ các chất có tiết diện hấp thụ neutron lớn Khi có tín hiệu dập tắt lò thì thanh bảo hiểm được đưa vào vùng hoạt nhằm hấp thụ các neutron phân hạch

Hệ thống tải nhiệt: có nhiệm vụ tải nhiệt lượng ra khỏi vùng hoạt Người ta có

thể dùng chất tải nhiệt là: nước thường, nước nặng, natri lỏng hay chì lỏng…

Ngoài ra, những neutron phân hạch còn được làm chậm trong quá trình phân hạch, bằng cách va chạm với hạt nhân nguyên tử của chất làm chậm cho đến khi có sự cân bằng nhiệt

Số va chạm này được xác định theo công thức:

i =

ξ

17 (1.2) Trong đó giá trị  gọi là Lethargy, được cho bởi công thức sau:

ξ

=1-2A

21)(A

Ln

1A

1A





(1.3) Trong đó: A là số khối của nguyên tử chất làm chậm Đối với neutron có năng lượng cỡ 2 MeV, thì số va chạm cần thiết để làm chậm neutron này là: 17 đối với 11H,

23 đối với 21D, 40 đối với 42He, 82 đối với 94Be, 108 đối với 1 26C, 142 đối với 1 68O

Vành bảo vệ sinh học: che chắn tia gamma thoát ra ngoài, an toàn cho nhân

viên vận hành lò phản ứng

1.2 Nguyên lý hoạt động của lò phản ứng hạt nhân

Nguyên lý hoạt động của lò phản ứng hạt nhân khá đơn giản Ta có thể sơ lược về nguyên lý hoạt động của lò phản ứng hạt nhân thông thường:

Lò phản ứng hạt nhân hoạt động dựa vào phản ứng dây chuyền, phản ứng dây chuyền xảy ra trong vùng hoạt từ phản ứng phân hạch dây chuyền

Phản ứng dây chuyền duy trì được nếu một neutron nào đó trong số ν neutron phát ra trong một phản ứng phân hạch được hấp thụ bởi hạt nhân khác của đồng vị phân hạch lại gây ra phản ứng phân hạch và cứ như vậy tiếp diễn

Trong trường hợp cả ν neutron đều gây ra được phản ứng phân hạch thì nó sẽ tạo ra ν2

neutron trong thế hệ thứ hai Trong thế hệ thứ ba có ν3

neutron và cứ thế số neutron được tăng lên Đây là phản ứng dây chuyền không kiểm soát được và cũng là nguyên lý chế tạo bom hạt nhân

Để đặt trưng cho khả năng nhân neutron, ta đưa vào một đại lượng ký hiệu là k

và được gọi là hệ số nhân neutron Ý nghĩa vật lý của hệ số nhân k là tỉ số giữa số neutron của một thế hệ và số neutron của một thế hệ trước đó

Đối với một lò phản ứng tới hạn thì hệ số k=1 Nếu k>1, người ta nói rằng lò phản ứng trên tới hạn Nếu k<1 thì lò phản ứng dưới tới hạn và số neutron bị giảm theo thời gian

Khi xét đến lò phản ứng có kích thước lớn đến nỗi neutron không thể rò rỉ ra ngoài, thì khi đó hệ số nhân được gọi là hệ số nhân vô hạn, đươc kí hiệu là k∞, có giá trị:

k ∞ = ç f (1.4) Trong đó ç là số neutron trung bình phát ra trên một neutron bị hấp thụ bởi đồng vị phóng xạ và được tính bằng công thức:

ç = ν

a

σf

σ (1.5)

Bây giờ ta xét trường hợp neutron không đơn năng Khi đó, hệ số nhân vô hạn được người ta xác định:

k∞ = ç f.ε p (1.7) Công thức (1.7) được gọi là công thức bốn thừa số

Trong đó ε là hệ số phân hạch nhanh, hệ số này là tỉ số giữa tổng số neutron phân hạch và số neutron phân hạch bởi neutron nhiệt Thừa số p cho biết xác xuất tránh rò rỉ, là xác suất để neutron đi qua vùng cộng hưởng mà không bị bắt lại

Nếu lò phản ứng có kích thước hữu hạn, tức là tính đến sự rò rỉ neutron ra khỏi

lò, khi đó hệ số nhân hiệu dụng sẽ được tính theo công thức:

keff =ç.ε p.f

f

P P

t (1.8) Công thức (1.8) được gọi là công thức sáu thừa số Thừa số

f

P là xác suất

tránh rò rỉ đối với neutron nhanh Thừa số P

t là xác suất tránh rò rỉ đối với neutron nhiệt

Để duy trì lò làm việc với công suất không đổi, cần phải giữ sao cho hệ số nhân hiệu dụng keff =1

1.3 Phân loại lò phản ứng hạt nhân

Việc phân loại lò phản ứng hạt nhân có thể dựa trên các yếu tố như: đặc trưng vật lý, các đặt trưng kỹ thuật, mục đích sử dụng

1.3.1 Phân loại lò phản ứng theo các đặc trƣng vật lý

Phân loại lò phản ứng theo đặc trưng vật lý là rất quan trọng, đặc biệt là theo phổ neutron trong vùng hoạt gây ra phản ứng phân hạch Căn cứ vào đó, ta có thể phân chia lò phản ứng thành ba dạng: lò phản ứng neutron nhiệt, lò phản ứng neutron trung gian và lò phản ứng neutron nhanh

Trong lò phản ứng neutron nhiệt thì các neutron chuyển động trong trạng thái cân bằng nhiệt với môi trường

Nhiệt độ tn của neutron liên quan đến nhiệt độ T của môi trường:

cả uranium thiên nhiên làm nhiên liệu cho lò phản ứng neutron nhiệt

Đối với lò phản ứng neutron trên nhiệt, trong lò phản ứng loại này người ta chọn tỷ số giữa nồng độ chất làm chậm và nhiên liệu sao cho trước khi bị hấp thụ thì các neutron có năng lượng trãi dài từ 1eV đến 10 keV (ví dụ tỷ lệ giữa Beryllium và Uranium-235 vào cỡ 150 đến 200 )

Nói chung, loại lò này ít thông dụng vì tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn lò phản ứng neutron nhiệt, lượng neutron thứ cấp sinh ra nhỏ nên không thể dùng làm quá trình tái sinh nhiên liệu

Đối với lò phản ứng neutron nhanh, trong quá trình phân hạch, các neutron nhanh sinh ra một lượng neutron thứ cấp nhiều gấp rưỡi so với quá trình phân hạch do neutron nhiệt Cho nên, lò phản ứng neutron nhanh có thể sử dụng một phần khá lớn neutron làm nhiệm vụ tái sinh nhiên liệu

Nếu phân loại lò phản ứng theo chu trình nhiên liệu, thì ta có lò phản ứng làm việc trong chu trình uranium hay plutonium

Ngoài ra, người ta còn phân loại lò phản ứng theo hệ số tái sinh nhiên liệu, được thực hiện thông qua các phản ứng sau:

1

0n + 238U  239

Np + β (1.10) 

239Np  239Pu + + υ~ (1.11) Phản ứng (1.11) là cách duy nhất thu được nhiên liệu phân hạch 239

Pu không

có trong tự nhiên Sản lượng 239Pu là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết cấu và

kinh tế lò phản ứng Vì vậy, cần phải tạo sao cho thu được nhiều hạt nhân 239

Pu hơn

là hạt nhân 235 U bị cháy Tỉ số giữa hạt nhân phân hạch được tạo thành và số hạt nhân

bị cháy được gọi là hệ số tái sinh

Như vậy, theo hệ số tái sinh ta có lò phản ứng đốt cháy nhiên liệu nếu hệ số tái sinh bé hơn 1 và lò phản ứng hạt nhân nhiên liệu nếu hệ số tái sinh lớn hơn 1

1.3.2 Phân loại lò phản ứng theo các đặt trƣng kỹ thuật

Việc phân loại lò phản ứng theo các đặc trưng kỹ thuật có thể dựa trên những dạng: theo dạng chất tải nhiệt và chất làm chậm, có lò nước-nước nếu dùng nước nhẹ làm chất tải nhiệt và chất làm chậm Lò nhiệt với chất làm chậm là nước nặng hay graphit Lò nhanh với chất tải nhiệt là Natri hay Helium …

Theo trạng thái của nước tải nhiệt, có lò phản ứng nước sôi BWR và lò phản ứng nước áp lực PWR

Theo số vòng tuần hoàn của hệ thống tải nhiệt, có lò phản ứng một vòng tuần hoàn, lò phản ứng hai vòng tuần hoàn, lò phản ứng ba vòng tuần hoàn

Theo cấu trúc của vùng hoạt thì có lò phản ứng với vùng hoạt đồng nhất, có nghĩa là nhiên liệu hạt nhân được phân bố đều trong chất làm chậm và vùng hoạt không đồng nhất

Theo khả năng di chuyển, có lò phản ứng tĩnh, lò phản ứng động

1.3.3 Phân loại lò phản ứng theo mục đích sử dụng

Tùy vào mục đích sử dụng khác nhau mà ta có các loại lò phản ứng sau đây:

Lò phản ứng nghiên cứu dùng để nghiên cứu các quá trình xảy ra trong lò phản ứng nói chung, nghiên cứu các tính chất vật liệu, tác dụng sinh học Đặc điểm của lò này là có nhiều kênh Có thể dùng chế tạo các đồng vị phóng xạ các loại Nói chung, loại lò này không nhằm mục đích thu năng lượng

Lò phản ứng năng lượng được dùng trong các nhà máy điện hạt nhân, trong các phương tiện vận tải như tàu thủy, máy bay, tên lửa, đặc biệt là trong các tàu phá băng

Lò phản ứng dùng cho mục đích y học, như chiếu xạ lên các đối tượng sinh học, các dụng y tế…

Một lò phản ứng hạt nhân bất kỳ đều sinh ra năng lượng, tia bức xạ và các nguyên tố mới Tùy vào mục đích sử dụng mà lò phản ứng chỉ sử dụng một hay hai khả năng trong số các khả năng kể trên Ngày nay, người ta đang cố gắng xây dựng lò phản ứng đa mục tiêu để có thể sử dụng được các tiềm năng của nó một cách cao nhất

Hình 1.1 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ lò phản ứng đang vận hành ở các nước

trên thế giới [3]

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ 2.1 Định nghĩa tổng quát về chất thải phóng xạ

Bất cứ vật liệu nào không còn hữu dụng mà còn chứa các đồng vị phóng xạ đều được định nghĩa là chất thải phóng xạ Một chất phóng xạ phát ra năng lượng dưới hình thức bức xạ ion hóa, các chất đồng vị được mô tả bằng cách thức mà nó phát tia alpha, beta, gamma, nơtron cũng như tần xuất phân rã và năng lượng bức xạ Chu kỳ bán rã của chất đồng vị định rõ thời lượng sẽ phân rã của phân nửa vật liệu, kết quả tác động thể chất từ việc mô tả chất đồng vị định sẵn được căn cứ vào tất cả các nhân tố trên cũng như dạng hóa lý của vật liệu và cách thức mô tả của nó Điều

đó có nghĩa là ảnh hưởng sẽ khác nhau tùy thuộc vào nguồn phát xuất có ở bên ngoài

cơ quan nhân cảm hay không, hoặc là nó được nuốt vào bụng, hay hít vào hoặc thẩm thấu qua da hoặc là được đưa vào cơ thể bằng cách nào khác Định nghĩa như vậy vẫn chưa ổn như minh chứng trên khi mà cơ quan lập pháp Bang Oregon (Hoa Kỳ) thông qua một quy định nhằm ngăn chặn sự lan tràn trong việc tống khứ chất thải phóng xạ khả năng của Bang còn cấm việc chôn vật liệu phóng xạ vì ta sống trong thế giới vốn đầy chất phóng xạ Nếu phản ánh đúng tình hình này thì lẽ ra đã có thể ngăn chặn được việc chôn và dùng phương tiện dùng để chôn vật liệu phóng xạ của tất cả loài người Hiển nhiên, cần có những hạn chế chặt chẽ để định rõ cả hai mặt rũi ro tiềm ẩn cũng như công nghệ thiết thực trong việc quản lý và loại bỏ chất thải Vì những mục đích của khóa luận này, rác thải phóng xạ là bất cứ vật liệu nào không còn hữu dụng

mà còn chứa lượng đồng vị phóng xạ được công nhận bởi nhà cầm quyền thống trị, vốn được xem như là rủi ro tiềm ẩn cho sức khỏe loài người cùng với môi trường

Định nghĩa này cực kỳ đơn giản, cô đọng trong câu nói cân nhắc trong bài diễn văn của hàng chục liên bang và trong luật quy định của Bang, cho phép xem xét xuất

xứ của vật liệu là có từ thiên nhiên hay do người làm ra Điều này làm ổn định nội dung tham chiếu hổ trợ cho đến cuối thập niên 1980 Chính điều này cũng cho thấy thực trạng việc can thiệp những vấn đề xã hội cũng như các vấn đề “kỹ thuật” khiến cho người đọc có thể chấp nhận theo thói quen hơn là đối phó Khóa luận này sẽ trình

bày, mỗi nhân tố đều có vai trò quan trọng để định rõ việc quản lý chất thải phóng xạ như cách làm hiện nay và cách làm tương lai với nhiều phương tiện mới đang được thiết kế và phát triển Sự lựa chọn phù hợp trong việc quản lý dòng chất thải cụ thể như vậy cần sự xem xét của một cơ quan quản lý chịu trách nhiệm về các thế hệ, các điều kiện dân cư chịu rủi ro hiện hành và chi phí chôn rác cách ly (bao gồm chi phí xử

lý cấp thời) cả hai việc đều tính bằng Dollar và cách thức phơi bày phóng xạ che mắt người dân một cách chuyên nghiệp Mục tiêu của khóa luận này là cung cấp đơn lẻ nguồn thông tin vốn chính là thực trạng có nhiều đặc trưng chuyên môn về công nghệ, duyệt nhanh các tham chiếu kể lại cũng chứng minh là có đến hàng trăm tài liệu liên quan được người ta ưu ái cho vấn đề rác thải phóng xạ, khóa luận này sẽ như là kim chỉ nam đề cập đến loại vật liêu đặc biệt này nhiều hơn bằng cách cung cấp các vấn đề khoa học, các quy định, và sức khỏe cũng như việc bảo vệ môi trường mang tính chuyên môn cùng với sinh viên có kiến thức cơ bản về đặc điểm của vật liệu Quan trọng là việc chọn lựa cách thức quản lý cũng như động cơ của hành động vừa mới hay đang thực thi

Định nghĩa tổng quát của chất thải phóng xạ nêu trên không kể đến chuyện hằng ngày xả rác phóng xạ qua các phương tiện như các bệnh viện, các lò phản ứng dùng cho việc phát điện thải ra chất thải phóng xạ, và việc lắp đặt các nhà máy công nghiệp mọc lên từ lúc nhà cầm quyền tuyên bố phán xử rằng việc thải hồi vật liệu phóng xạ gây ra rủi ro tiềm tàng như hiện nay là khá thấp Cho nên việc cô lập chất thải bằng công nghệ hiện hành là không cần thiết Tuy nhiên, nhiều nguồn chất thải khác không được xét đến trên văn bản vì có nhiều quy định khác nhau khi áp dụng các đạo luật Ví dụ đạo luật Năng lượng Nguyên Tử đại diện cho trách nhiệm về hậu quả rác đồng vị phóng xạ từ lò phản ứng hạt nhân đối với cơ quan hội đồng qui định

về hạt nhân, viết tắt là NRC Cũng chất đồng vị nay là không vấn đề gì với giấy phép của NRC nếu nó được tạo ra từ máy gia tốc tuyến tính Đoạn câu định nghĩa chủ yếu được công nhận bởi chính phủ cầm quyền là rất nhiều dòng chất thải như mô tả trong bài đã không dược xét đến từ đầu cần đem đi cách ly cô lập Ví dụ vật liệu phế thải từ việc tách radium ra khỏi quặng và tạo ra nhiều sản phẩm phát quang hay các nguồn

phóng xạ được bịt kín từ quặng trước thời điểm thành lập liên bang và quy định của Bang và việc quản lý không phải lúc nào cũng được ghi nhận bằng tư liệu Hậu quả tồn tại cho tới nay phải nhận dạng nhiều bản đồ địa lý đòi hỏi việc đánh giá lại và một lượng lớn vật liệu được xử lý sau cũng được chuyển tới

Mặt khác, kết quả nỗ lực hiện nay trong việc xác định số lượng các dòng chất thải chứa mức phóng xạ giảm sút thấp so với quy định Phần lớn dòng rác thải được

đề cập trong khóa luận không còn đòi hỏi cách ly trong tương lai Một trong những chủ đề chính của khóa luận này là lãnh vực chất thải là phải hành động chứ không phải là nói suông các quyết định quản lý phản ánh việc thừa hưởng rủi ro và việc đánh giá hiệu quả có thể làm thay đổi theo thời gian khi mà những bài học mới được rút ra

từ những kinh nghiệm vận hành và công nghệ tiên tiến gia tăng làm gia tăng các chọn lựa phù hợp đều này khả dĩ, ví dụ một đòi hỏi mới một ứng dụng mới một chất đồng

vị đặc biệt nào đó có thể được tái xử lý làm tiêu hao một số nhiên liệu và việc xử lý các chất đồng vị là một con đường chọn lựa cho tương lai quản lý chất thải do đó sẽ thay đổi

2.2 Bản chất và quy mô của vấn đề quản lý rác thải (Berlin 1989)

Chất thải phóng xạ đã và đang được tạo ra từ hai nguồn là nhà nước và tư nhân Gồm có các khối lượng lớn vật liệu chưa được tập trung chú ý đến các đồng vị phóng xạ cũng như các khối lượng nhỏ hơn các vật liệu cô đặc với lượng đồng vị phóng xạ cao Mức phóng xạ thoát ra ngoài ở bề mặt thùng chứa thay đổi ở mức không thể đo đạc được, điều này gây nguy hiểm do đó đòi hỏi việc che chắn thiết thực trong vận chuyển và chôn lấp Cần thời gian dài để cô lập rác thải có thể thay đổi từ nhiều ngày cho đến ngàn năm, tùy thuộc vào các chất đồng vị phóng xạ cụ thể ẩn chứa và số lượng tồn tại Những khác biệt này có nghĩa là còn tồn tại những vấn đề về quản lý vứt bỏ chất thải

2.3 Khối lƣợng

So với việc quản lý chất thải khác là phải đáp ứng về mặt xã hội, rác thải phóng xạ có liên quan ở phạm vi hạn chế Ví dụ, vấn đề vệ sinh, nhiều thành phố tự trị trong cả nước đã sử dụng cách chôn chất thải đạt ngưỡng Việc đối kháng phát triển

phương tiện mới thay thế việc chôn chất thải, và trong một số trường hợp thì chi phí phát triển cao đã khiến cho chất thải được vận chuyển đến các Bang khác để chôn lấp Một trong số những ví dụ của các vấn đề trên để lại hậu quả chất thải, gồm có một thành phố ở Long Island, New York hợp đồng vận chuyển có tổ chức để tống khứ ở bất cứ nơi nào khác 3100 tấn chất thải phóng xạ mà lý ra phải được chôn trong thành phố Nhưng bị từ chối ở tại nơi vứt chất thải theo kế hoạch ở Bang North Carolina là nơi đã từng hy vọng sử dụng chất thải để chứng minh tính khả thi về mặt kinh tế trong việc tái tạo methanol tạo ra từ việc phân hủy chất thải và sử dụng khí đốt phục hồi để làm năng lượng Sau này tổ chức chôn lấp chất thải đã khởi hành trong nhiều tháng phiêu lưu vế hướng nam dọc theo bờ biển phía tây của Hoa Kỳ và xuyên qua biển Caribê và vịnh Mêxiô để tìm một đất nước cho phép phương tiện chôn lấp với mục đích chấp nhận chất thải phóng xạ và tổ chức này cuối cùng cũng phải quay về và neo tại vịnh New York, tại đây những nỗ lực kế tiếp trở thành chủ đề của nhiều quy tắc pháp luật và sự tán thành của chính phủ Cuối cùng việc sắp đặt này cũng bất thành và phải đem đi đốt bỏ trong một lò thiêu của thành phố New York rồi vứt bỏ tro tại một khu đất trống trong thành phố cũng chính là nơi nó được tạo ra

Năm 1986 khối lượng xấp xỉ 2 triệu feet khối Đạt đến mật độ trung bình 480 g/l, tổng trọng lượng của chất thải phóng xạ mức thấp, viết tắt là LLW, vứt bỏ trên khắp cả nước vào năm 1986 ít hơn 30.000 tấn hoặc ít hơn 10 lần lượng rác thải vứt bỏ

có tổ chức Xét về nơi thải chất thải phóng xạ, thì nhu cầu quản lý rác phóng xạ còn thấp Tương tự, cơ quan thẩm quyền cấp thấp về các phương tiện chôn lấp chất thải hạt nhân chỉ có khả năng chấp nhận khoảng 10-6 m3 của rác thải hạt nhân trong vòng

20 năm là thời kì cần chiếm dụng 0.8km2, nhiều việc liên quan đến điều này sẽ là bước đệm giữa vùng đất chôn lấp thực tế và vùng chung quanh thực địa Trái lại chất thải trong thành phố được thu gom trong Bang New York từ đầu thập niên 80 ở mức

15 triệu tấn hằng năm và đòi hỏi việc bàn giao lên tới 1.6km2 hằng năm cho việc chôn rác vệ sinh Tuy nhiên người ta đang mong đợi sẽ có nhiều vùng LLW trên khắp nước

và kích cỡ là diện tích của từng vùng sẽ vào khoảng 0.4 km2 bởi vì các yêu cầu đòi hỏi phải có vùng đệm giữa các bãi chứa rác thực tế Tuy nhiên việc xem xét đất sử

dụng là không đáng kể thậm chí với tình hình hệ thống loại bỏ rác phân tán khắp nơi

vì vậy xét về nhu cầu cung ứng một hệ thống quản lý để cách ly chất thải giữa con người và môi trường sống, chất thải phóng xạ có thể được so sánh với chất thải nguy hiểm với tổng lượng chất thải của thành phố Chất thải nguy hiểm theo quy định của luật bảo tồn tài nguyên được hình thành ở mức 150 trệu tấn khối hằng năm theo số liệu của cơ quan bảo vệ môi trường (1985)

2.4 Mức độ nguy hiểm

Có sự khác biệt cơ bản trong việc so sánh bởi vì khả năng chất thải nguy hiểm định rõ việc giữ lại vật liệu bên trong phạm vi vứt bỏ trong khi đó nhận thức về việc chôn lấp chất thải phóng xạ (bất kể chủng loại) còn nằm dưới ý thức của con người là rào chắn do chính con người tạo ra sẽ dẫn đến cuối cùng là thất bại và các điều kiện

để xây dựng chính là rào cản đầu tiên gặp phải giữa vật liệu có chứa phóng xạ và tầng sinh quyển Cần lưu ý rằng mức độ nguy hiểm của chất thải phóng xạ gia tăng theo thời gian trong tiến trình phân hủy Tuy nhiên, khoảng thời gian để cách ly phải có kế hoạch phân bố thứ tự của hàng trăm cho đến hàng ngàn năm tùy thuộc vào thể loại chất thải được xem xét có vượt quá tuổi thọ của tất cả các cấu trúc vật chất và thậm chí các cơ quan mà chúng ta quen thuộc Sự sếp đặt mang tính khoa học và pháp lý để việc cách ly vật chất phóng xạ thành công còn khá mới mẻ và đang được phát triển hơn là chỉ dựa vào mảng kiến thức có sẵn đem ra ứng dụng Mặt khác chất thải nguy hại có chu kỳ bán rã lớn và công tác trong lãnh vực quản lý chất thải phóng xạ cũng vậy

Một sự phân biệt xa hơn phải được nhận rõ giữa các chọn lựa phù hợp trong việc xử lý chất thải hiện đang được tạo ra và đang được mong đợi tạo ta trong tương lai và những áp dụng này đối với vật chất kể cả những vật chất đã được vứt bỏ trước

đó và đòi hỏi sự khắc phục hoặc là lưu trữ trong kho như hiện nay và yêu cầu được xử

lý trước khi đem đi vứt bỏ Tồn tại cả hai điều kiện cho các loại chất thải Chất thải ở mức cao thoạt tiên được tạo ra với sự quan tâm và mong đợi như chất thải lỏng chôn trong thùng dưới đất được lấy lên và làm rắn lại cho mục đích vứt bỏ sau này, trong khi đó những vật chất mới được tạo ra dù có hay không được tái xử lý hoặc là các