Die Kernenergiebranche erzeugt radioaktive Abfälle, die so verarbeitet werden müssen, dass sie keine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt darstellen.
Atommüll wird je nach radioaktiver Aktivität unterschiedlich verarbeitet. Auf diese Weise unterscheiden sie sich:
-
Mittlerer und niedriger Atommüll.
-
Hochrangiger Atommüll.
Lagerung von Abfällen auf niedrigem und mittlerem Niveau
Atommüll mit niedrigem und mittlerem Gehalt wird unter Verwendung natürlicher und künstlicher Barrieren gelagert. Auf diese Weise werden Atommüll von der Umwelt isoliert, bis seine Radioaktivität harmlos ist.
Diese Art von Abfall wird in dafür vorbereiteten Einrichtungen transportiert und gelagert. Bei den meisten handelt es sich um Reinigungslappen, Filter und Verunreinigungen des Schaltkreises, Ionenaustauscherharze, Installationsteile usw. aus Kernkraftwerken.
Zu dieser Gruppe gehören auch Handschuhe, Spritzen, Behälter, Nadeln, biologische Abfälle usw., die in Krankenhäusern und Industrien mit geringer oder mittlerer Radioaktivität anfallen.
Wie sind die Einrichtungen zur Lagerung dieser Art radioaktiver Abfälle?
Eine typische Installation dieses Typs besteht aus folgenden Gebäuden und Strukturen:
-
Gebäude zur Abfallaufbereitung auf niedrigem und mittlerem Niveau: Hier werden Verdichtung, Verbrennung usw. durchgeführt.
-
Lagerstrukturen für den Abfall: Zellen, die in zwei Esplanaden und in einer doppelten Reihe angeordnet sind, in denen der ordnungsgemäß konditionierte Abfall platziert wird.
-
Qualitätsprüflabor: Hier werden die Charakterisierungsprozesse, Verifikationstests und die Kontrolle der Eigenschaften der in der Einrichtung erhaltenen oder konditionierten radioaktiven Verpackungen durchgeführt und Forschungsaktivitäten durchgeführt.
-
Service- und Kontrollgebäude.
Ankunft von radioaktivem Material
Der zu lagernde Abfall kommt in 220-Liter-Fässern an, die von Lastwagen transportiert werden, die für diese Art des Transports zugelassen sind. Die Fässer werden vor dem Konditionierungsgebäude im temporären Empfangsgebäude entladen.
Auf dieser Seite werden Trommeln identifiziert und in verschiedene Kategorien eingeteilt. Anschließend werden die Fässer in die Behälter eingeführt. In die Behälter wird nach dem Aufsetzen des Deckels Mörtel injiziert, um seinen Inhalt zu immobilisieren. Jeder dieser Container wiegt 24 Tonnen.
Lager
Als letzten Schritt in diesem Prozess werden diese Betonbehälter in die Lagerabfallzellen für Atommüll gestellt. Sobald jede Zelle gefüllt ist, wird sie mit einer Betonplatte verschlossen, die anschließend wasserdicht gemacht wird.
Nach Fertigstellung werden die Zellen mit abwechselnden Schichten aus abfließenden und undurchlässigen Materialien ausgekleidet. Diese Schichten verhindern, dass Regenwasserlecks mit den radioaktiven Elementen in Kontakt kommen, und halten die geologischen Formationen unverändert.
Das Infiltrationskontrollnetzwerk verfügt über Probenahmestellen zur Messung der Radioaktivität. Dieses Netzwerk verfügt auch über einen Wassersammeltank. Die Funktion dieser Lagerstätte besteht darin, alle Rohre der zu kontrollierenden und zu behandelnden Atommüll-Lagerzellen zu konzentrieren, wenn Anzeichen einer Kontamination festgestellt werden.
Internationale Strategien und Systeme zur Lagerung von Abfällen mit niedrigem und mittlerem Gehalt
Einige Jahre lang wurde die Lagerung von Abfällen auf niedrigem Niveau durch Einbringen ins Meer durchgeführt. Heute ist diese Praxis in den meisten Gesetzen völlig verboten.
Die derzeit gültige Lösung für die Lagerung von Abfällen aus der Kernenergie ist die dauerhafte Lagerung an Land. Es gibt zwei Möglichkeiten:
-
Oberflächenspeicher mit technischen Barrieren. Der Zweck dieser Art der Lagerung besteht darin, zu verhindern, dass Oberflächen- oder Grundwasser mit den Zementfässern in Kontakt kommt. Sowohl während der Lagerungsphase als auch danach ist eine Überwachung der Installation erforderlich.
-
Unterirdische Lagerung in geringer oder mittlerer Tiefe. Es werden Minen oder künstliche unterirdische Galerien verwendet. Wenn die Lagergalerie voll ist, werden die Eingangstunnel mit Bentonit versiegelt. Wenn die gesamte Lagerung abgeschlossen ist, werden sie an der Oberfläche versiegelt, um den Zugang zu verhindern. Die versiegelte Lagerung bedarf keiner Überwachung.
Hoher Abfall
Hochgradige Abfälle sind Abfälle, die langlebige Alpha-Partikel, Beta-Partikel oder Gammastrahlen (oder eine Kombination davon) mit einer Halbwertszeit von mehr als 30 Jahren emittieren.
Diese Art von Atommüll enthält radioaktive Isotope mit einer Halbwertszeit von mehr als 30 Jahren. Darüber hinaus können sie Wärme abgeben und Tausende oder Zehntausende von Jahren aktiv sein.
Im Allgemeinen stammen hochgradige Abfälle aus abgebrannten Brennelementen aus Kernreaktoren in Kernkraftwerken.
Stufen der Abfallwirtschaft auf hohem Niveau
Die Entsorgung von hochradioaktiven Abfällen erfolgt in verschiedenen Phasen:
-
Erstlagerung. Abgebrannte Brennelemente aus einem Kernkraftwerk werden einige Jahre in den Pools abgebrannter Brennelemente von Kernkraftwerken gelagert. Ziel ist es, die Wärmebelastung zu reduzieren.
-
Zwischenlagerung. Es wird mittel- oder langfristig (zwischen 20 und 60 Jahren) in Pools für abgebrannte Brennelemente, in Trockenbehältern oder in individualisierten Zwischenlagern (den Anlagen, in denen es vorhanden ist) gelagert. Es kann auch in einem zentralen Zwischenlager außerhalb des Kernkraftwerks gelagert werden.
-
Definitive Lagerung. Angesichts der langen Aktivitätsdauer dieser Abfälle ist die geologische Tiefenlagerung die international anerkannte Option für die endgültige Entsorgung hochradioaktiver Abfälle.
Kraftstoffaufbereitung
Um das Volumen dieser Abfälle zu verringern und spaltbare Materialien wiederzuverwenden, verfolgen andere Länder Strategien mit geschlossenem Kreislauf, beispielsweise die Wiederaufbereitung abgebrannter Brennelemente. Diese Technik beinhaltet die Trennung des im Kraftstoff enthaltenen Urans und Plutoniums. Das erhaltene Produkt wird erneut in einem anderen Kernspaltungsprozess in Kernkraftwerken verwendet.
