Mokslo sriuba: naftos sudėtis, radioaktyviosios atliekos ir aplinkosaugos aspektai

Šiame straipsnyje nagrinėjama naftos sudėtis, radioaktyviųjų atliekų problematika ir jų ryšys su aplinkosaugos klausimais. Aptarsime radioaktyviųjų atliekų klasifikavimą, tvarkymo būdus ir galimus pavojus aplinkai bei žmogaus sveikatai. Taip pat paliesime skalūnų dujų gavybos hidraulinio skaldymo būdu keliamus aplinkosaugos klausimus ir alternatyvius naftos gamybos būdus.

Radioaktyviosios atliekos: apibrėžimas, susidarymo šaltiniai ir sudėtis

Radioaktyviosios atliekos - tai nenaudojamas branduolinis kuras ir kitos medžiagos, užterštos radionuklidais, kurių koncentracija viršija nustatytas radioaktyvumo normas. Didžiausią dalį šių atliekų sudaro branduolinio kuro ciklo ir branduolinio ginklo naikinimo produktai, taip pat urano gavybos ir perdirbimo atliekos. Be urano, radioaktyviosiose atliekose aptinkama alfa spinduolių (radžio ir jo skilimo produktų).

Branduolinės energetikos atliekų sudėtis priklauso nuo pradinės branduolinio kuro sudėties, reaktoriaus tipo ir eksploatavimo sąlygų. Panaudotas branduolinis kuras sudaro didžiąją dalį (daugiau nei 95 %) atominės elektrinės radioaktyviųjų atliekų aktyvumo. Šio kuro sudėtis apytiksliai yra tokia:

  • Apie 95,6 % - uranas (galimas perdirbimas).
  • Apie 3 % - stabilūs arba trumpaamžiai dalijimosi produktai (beta ir gama spinduoliai).
  • Apie 0,3 % - pagrindiniai dalijimosi produktai (90Sr ir 137Cs).
  • Apie 0,1 % - ilgaamžiai dalijimosi produktai (99Tc, 129I ir 135Cs).
  • Apie 0,9 % - plutonis (galimas perdirbimas).
  • Apie 0,1 % - kiti ilgaamžiai transuraniniai elementai (Np, Am, Cm).

Eksploatuojant branduolinius reaktorius ir juos nutraukiant, dėl reaktoriaus konstrukcijų medžiagų neutronų aktyvacijos susidaro gama fotonus ir beta daleles spinduliuojantys koroziniai radionuklidai, tokie kaip 3H, 14C, 36Cl, 60Co, 63Ni, 152Eu ir kt., priklausomai nuo medžiagos (vandens, grafito, betono, plieno).

Branduolinio ginklo naikinimo atliekose dažniausiai randami 239Pu, 238Pu ir 210Po. Kiti radioaktyviųjų atliekų šaltiniai yra medicina, pramonė, moksliniai tyrimai ir gamtiniai radioizotopai. Medicinos atliekose dažniausiai aptinkami trumpaamžiai radioizotopai (90Y, 131I, 89Sr, 192Ir, 99mTc, 60Co, 137Cs), o pramonės atliekos gali turėti alfa, beta, gama ir neutronų spinduolių. Gamtinių žaliavų gavybos ir perdirbimo atliekose, pavyzdžiui, naftos ir dujų pramonėje, gali kauptis radis ir jo skilimo produktai.

Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis

Radioaktyviųjų atliekų tvarkymas: etapai ir metodai

Radioaktyviųjų atliekų tvarkymas apima kelis etapus:

  1. Pradinis apdorojimas: Rinkimas, rūšiavimas, cheminis apdorojimas, deaktyvavimas.
  2. Apdorojimas: Tūrio mažinimas, radionuklidų šalinimas.
  3. Galutinis apdorojimas: Sukietinimas, talpinimas į konteinerius.
  4. Vežimas.
  5. Saugojimas.
  6. Laidojimas.
  7. Tvarkymo įrenginio eksploatavimo nutraukimas ir kapinyno uždarymas.

Atliekos klasifikuojamos pagal jonizuojančiosios spinduliuotės lygį, trukmę, fizikines ir chemines savybes. Tarptautinė atominės energetikos agentūra (TATENA) rekomenduoja tokį atliekų skirstymą:

  • Nebekontroliuojamos atliekos: Atliekos, kurioms nebėra tikslinga taikyti radiacinės saugos reikalavimus.
  • Labai trumpaamžės atliekos: Atliekos, kurių skilimo pusperiodis (T1/2) yra mažesnis nei 100 dienų.
  • Labai mažo aktyvumo atliekos: Atliekos, kurias reikia izoliuoti keliasdešimt metų specialiame sąvartyne, uždengtame kelių metrų žemių kaupu.
  • Mažo aktyvumo atliekos: Atliekos, kurias po galutinio apdorojimo reikia izoliuoti paviršiniame kapinyne (5-50 m gylyje) kelis šimtus metų.
  • Vidutinio aktyvumo atliekos: Atliekos, kurios dažniausiai laidojamos kelių šimtų metrų gylyje.
  • Didelio aktyvumo atliekos: Atliekos, kurios turi būti izoliuotos gilesniame negu keli šimtai metrų giluminiame kapinyne kelis ar keliolika šimtų tūkstančių metų.

Radionuklidų koncentracija dujinėse atliekose mažinama jas filtruojant ir laikant specialiose kamerose. Skystosios atliekos apdorojamos jonitais, sorbentais, atvirkštiniu osmosu, chemiškai apdorojamos, centrifuguojamos ir laikomos specialiose talpyklose. Labai mažo aktyvumo skystosios atliekos, kontroliuojant kiekį, gali būti išleidžiamos į aplinką, o didesnio aktyvumo - garinamos, maišomos su cementu, bitumu ar polimerais ir talpinamos į plienines statines. Kietosios atliekos apdorojamos mechaniškai, deginamos, presuojamos, lydomos ir talpinamos į gelžbetoninius konteinerius.

Asfaltas: gamtinė ir dirbtinė kilmė

Asfaltas yra bitumo ir smulkių mineralinių medžiagų mišinys. Jis gali būti gamtinis arba dirbtinis. Gamtinis asfaltas susidaro iš naftos, kai ji slūgso negiliai ir iš jos išgaruoja lengvosios frakcijos. Dirbtinis asfaltas gaminamas iš naftos bitumo ir smulkiai maltų uolienų. Asfaltas naudojamas kelių tiesimui, hidroizoliacijai ir kitose srityse.

Skalūnų dujų gavybos hidraulinio skaldymo būdu keliami aplinkosaugos klausimai

Skalūnų dujų gavyba hidraulinio skaldymo būdu kelia susirūpinimą dėl galimo aplinkos užteršimo. Yra baimių, kad uolienų ardymui naudojamas skystis gali užteršti geriamąjį vandenį. Vokietijos aplinkos ministerija (VAM) ragina kuo greičiau reglamentuoti hidraulinio ardymo technologiją, pabrėždama, kad ši technologija kelia riziką ir būtini griežti apsauginiai barjerai. Kol pagrindiniai pavojai negali būti užtikrintai numatyti ir suvaldyti, hidraulinis uolienų ardymas neturėtų būti taikomas Vokietijoje.

Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje

Alternatyvūs naftos gamybos būdai: biomasės panaudojimas

Ajovos universiteto mokslininkas Robertas Braunas siūlo naudoti medienos ir augalų atliekas dirbtinės naftos sintezei. Biomasės įkaitinimas iki 500 laipsnių be deguonies, gautos masės distiliacija ir kondensacija leidžia gauti sintetinę naftą, kuri, pasak Brauno, gali būti naudojama įvairių produktų, įskaitant motorų tepalus ir chemikalus, gamybai. Šis metodas galėtų sumažinti priklausomybę nuo naftos importo.

Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“

tags: #mokslo #sriuba #nafta #sudėtis

Populiarūs įrašai: