«جام‌جم» مهم‌ترین راهکارهای مدیریت پسماند در بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای را بررسی می کند
خداحافظی با زباله‌های پرتوزا
بحران‌های تغییر اقلیم و مشکلات تامین انرژی برای جمعیت فعلی جهان باعث شده انرژی هسته‌ای به عنوان روشی تضمینی برای تامین انرژی بلندمدت محسوب شود. در چنین شرایطی معمولا زباله‌های هسته‌ای و نوع مواجهه کشورها با آن باعث نگرانیهایی در بین مردم می‌شود. واقعیت هم این است که اگر پسماند هسته‌ای به درستی مدیریت نشود، می‌تواند خطرات بسیار جدی برای محیط‌زیست، نسل‌های آینده و همه زیستمندان داشته باشد. این نگرانی در کشورهای مختلف وجود دارد به همین دلیل هم بنیادهای بین‌المللی با هدف کاهش مخاطرات پسماندهای هسته‌ای و حفاظت پرتو، مقرراتی را وضع کرده‌اند تا به روش‌های دفن یا بازیافت پسماندهای هسته‌ای سر و سامان دهند. کمیسیون بین‌المللی حفاظت رادیولوژیکی و کمیته علمی سازمان ملل متحد در زمینه آثار تابش‌های اتمی و... از مجموعه سازمان‌هایی است که در این زمینه فعالیت‌های جدی داشته و قوانین مهمی را وضع کرده‌اند. هر یک از این بنیادها، اصولی را مبتنی بر فرضیه تقدم اخلاقی برای حفاظت از محیط‌زیست و بشر و سطوح تمدن در مقابل خطرات تعریف می‌کنند. این اصول مبتنی بر پذیرش مخاطرات در جامعه باتوجه به فواید و کاربردهایی است که انرژی هسته‌ای دارد، در این گزارش با بخشی از این قواعد و قوانین آشنا می‌شویم و به روش‌های دفن یا بازیافت پسماندهای گوناگون هسته‌ای نگاهی می‌اندازیم.
از دفن تا بازیافت
آلودگی هسته‌ای زمانی ایجاد می‌شود که فرآورده‌های جانبی واکنش‌های هسته‌ای در محیط‌زیست رها شود. این رهاسازی و مهاجرت هسته‌های پرتوزا بر کشورهای مبدأ و مقصد و مسیر، پیامدهایی را به دنبال دارد. پرتوزایی بیش از آستانه مجاز سبب آسیب‌های ژنتیکی بر افراد می‌شود. البته شدت آسیب‌ها بستگی به انرژی جذب‌شده توسط افراد دارد. مغز استخوان، تخمدان‌ها و بیضه‌ها در مقابل پرتوها آسیب‌پذیرتر هستند. قرارگرفتن طولانی‌مدت در معرض پرتوها سبب رشد سلول‌های سرطانی و سرطان پوست و ریه و تیروئید می‌شود. در بیشتر مواقع منظور از پسماندهای هسته‌ای باقیمانده سوخت رآکتور است. پسماندهای پرتوزا دربرگیرنده هسته‌های پرتوزا هستند. هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، پیامدها نیز بیشتر است. البته ماهیت هسته‌ها هم اهمیت دارد. در بحث مدیریت پسماند پرتوزا، تدابیری مانند تثبیت و جابه‌جایی به مکان دیگر و... در نظر گرفته شده است. گاهی نیز پسماندها را بازیافت می‌کنند. بازیافت به معنای بازیابی و فرآوری مواد پسماند به‌قصد بهره‌گیری از آن در تولید محصولی دیگر است. پسماند بازیافتی می‌تواند جایگزین ماده اولیه شده و به این نحو مقدار پسماند و آلودگی را کاهش دهد. به طور متوسط در نیروگاه‌های هسته‌ای تولیدکننده یک گیگاوات برق، سالانه حدود 30 تن سوخت هسته‌ای مصرف‌نشده باقی می‌ماند. در نیروگاه‌های مذکور صرفا 5 درصد از اورانیوم و پلوتونیوم مصرف شده و الکتریسیته تولید می‌کند. پس از بهره‌گیری از سوخت هسته‌ای اگر محدودیت‌های اقتصادی و سیاسی و حقوقی مطرح نباشد، می‌توان پسماندهای پرتوزا را برای تهیه سوخت هسته‌ای جدید بازیافت کرد. همچنین می‌توان با تثبیت پسماند امکان پراکندگی آلاینده‌های همراه با هسته‌های پرتوزا را کاهش داد و به این صورت حمل‌ونقل و دفن آنها را تسهیل کرد. ممکن است پسماندها را به طور دائمی دفن کنند.
مدیریت بر مبنای نوع پسماند
به طور کلی هدف از همه روش‌های مدیریت پسماند کاهش پرتوزایی و مخاطرات آن است. البته پسماندها و به‌تبع آن روش‌های کاهش مخاطرات آنها متفاوت است. پسماندهای با پرتوزایی بالا فقط در صنایع هسته‌ای تولید می‌شود. پسماندهایی با پرتوزایی کم و متوسط نیز در نیروگاه‌‌هایی هسته‌ای، آزمایشگاه‌ها و بیمارستان‌ها تولید می‌شود. پسماندهای مایع و گاز با پرتوزایی پایین مستقیما در محیط تخلیه می‌شود؛ ولی پسماندهای جامد آنها مانند البسه، لجن‌ها و... به نحو دیگری باید مدیریت شود. بسیاری از مواد با پرتوزایی پایین در بشکه‌های فولادی سیمان‌اندود در دریا انباشته می‌شود. پسماندهای سطح پایین برای مدت کوتاهی پرتوزا هستند و در حمل و نگهداری بی‌خطر محسوب می‌شوند. سوزاندن و دفن در عمق کم خشکی و دریا راهکار مدیریت این پسماندهاست. پسماندهای فرااورانیومی شامل پساب‌های شیمیایی و روکش فلزی سوخت‌ها و مواد اضافی نیروگاه‌ها هستند. باوجودآن که برای مدت کوتاهی پرتوزا هستند، ولی با پوشش مخصوص پوشانده شده و در میان بلوک‌های بتونی قرار می‌گیرند. پسماندهای سطح بالا، تفاله‌های سوخت هسته‌ای با پرتوزایی بالا و عناصر سنگین با نیمه‌عمر بالا هستند و شرایط نگهداری سخت و پرهزینه‌ای دارند و عمدتا در انبارهایی در عمق 5/1 کیلومتری زمین قرار می‌گیرد و دربرگیرنده سوخت مصرفی رآکتور و زائدات حاصل از بازفرآوری است. اگر سوخت بازفرآوری نشود، ایزوتوپ‌ها با پرتوزایی بالا در آنها باقی می‌ماند که البته انواع متفاوتی دارند. پسماندهای هسته‌ای سطح بالا را پس از جداسازی حرارت داده و به پودر تبدیل کرده و سپس پودر را با شیشه مخلوط می‌کنند و پسماندها را در محفظه‌ای نگه می‌دارند. این محفظه‌ها را در مناطقی که به لحاظ جغرافیایی پایدار هستند انبار می‌کنند تا پس از هزار سال شدت تابش‌های پسماندهای هسته‌ای به مقدار طبیعی کاهش یابد. در عملیات دفن محدوده دفن مخازن تا حدود سه متر با خاک‌پوشش داده می‌شود و جریان هوا در خاک حرارت تولیدی را به خارج هدایت می‌کند. معمولا کنار هر رآکتور استخرهای بتونی با لایه فولاد به عمق هشت متر پر از آب برای خنک‌سازی میله‌های سوخت مصرفی و پوشش حفاظتی در مقابل تابش رادیواکتیو وجود دارد.
شناسایی مکان‌های مناسب برای دفن پسماند
ذخیره دائم زباله‌های اتمی با انتخاب دقیق و ضابطه‌مند مکان صورت می‌گیرد. چاه‌هایی به عمق 3000 متر احداث شده و وسایل لازم در انتهای چاه تعبیه می‌شود. مجاری افقی متعددی در جهات مناسب در فاصله هزارمتری از عمق چاه اولیه ایجاد شده و سپس مخازن استوانه‌ای مواد هسته‌ای در آن قرار می‌گیرد. بهترین مناطق دفن پسماندهای جامد هسته‌ای، نمکزارهایی با بسترهای ضخیم، صخره‌های گرانیتی و منابع سنگ‌های آهکی و دولومیتی شکل‌گرفته تحت‌فشار هستند. لایه‌های یخ قطب شمال ضخامت خوبی برای دفن دارند و از اجتماعات انسانی نیز دور هستند. اما گرم‌شدن سطح زمین و جابه‌جایی یخ‌ها و... می‌تواند مشکل‌ساز باشد. در برهه‌ای برای دفن پسماندهای دارای پرتوهای گاما و بتا در اعماق اقیانوس‌ها و کویرها مطرح شده بود که به‌دلیل آسیب‌های زیست‌محیطی مردود اعلام شد. البته پاکستان پسماندهای هسته‌ای خود را به اعماق اقیانوس می‌فرستد. بحث پرتاب پسماندها به فضا نیز مطرح شده بود که مورد مخالفت قرار گرفت. در ایران مطابق قرارداد سازمان انرژی اتمی، تأمین سوخت نیروگاه هسته‌ای بوشهر بر عهده روسیه استو پسماندهای هسته‌ای آن نیز به روسیه بازمی‌گردد.
سپیده رحمن‌پور - پژوهشگر حوزه تغییر اقلیم
