مخلفات إشعاعية Radioactive waste، هي مصطلح يطلق على جميع مخلفات تحتوي على مواد إشعاعية، وغالباً ما تنتج عن عمليات الإنتاج النووية كالإنشطار النووي، ولكن هنالك الكثير من الصناعات التي تنتج مخلافات إشعاعية ولا تتم فيها تفاعلات نووية، غالبية المخلفات النووية لا تحتوي على تراكيز عالية من النظير المشع ولكنها تظل مصدر خطر وتلوث إشعاعي على الجسم البشري.

ما زال التخلص من المخلفات الإشعاعية قضية شائكة تقابل الصناعات النووية، وكان هنالك قناعة سابقة بأن هذه القضية قد تم حلها، إلا حتى تقريراً صادراً عن الوكالة الدولية للطاقة الذرية عام 2007 أظهر حتى التخلص عبر الدفن العميق لا يستطيع منع المخلفات الإشعاعية من الوصول إلى التربة ومصادر المياه وتهديد وجود الكائنات الحية على سطح هذا الكوكب.

في الولايات المتحدة على سبيل المثال: تظر الأرقام الصادرة عن دائرة الطاقة وجود ملايين الجالونات من المخلفات الإشعاعية وآلاف الأطنان من الوقود النووي الناضب (المستهلك) بالإضافة لكميات هائلة من التربة والماء الملوث إشعاعياً وأن تنظيف هذه المخلفات الموجودة حالياً يفترض أن يستغرق حتى عام 2025 م.

ماهية المخلفات الإشعاعية

عادة ما تحتوي النفايات أوالمخلفات الإشعاعية على عدة نظائر مشعة: ولهذه النظائر المشعة بنية غير مستقرة ونشاط إشعاعي ناتج عن تفكك نويات الذرات غير المستقرة وخلق إشعاع مؤين يسبب تأيين الوسط الذي تمر فيه وبالتالي يشكل خظراً على الحياة.

فيزياء

إن الطاقة الإشعاعية الموجودة في المخلفات الإشعاعية تضمحل مع الزمن، ولكل نظير مشع نصف عمر (الزمن اللازم للنظير المشع ليفقد نصف طاقته الإشعاعية)، بعض النظائر المشعة مثل البلوتونيوم 239 الموجود في الوقود النووي الناضب يبقى خطراً على الحياة لمئات الآلاف من السنين نتيجة حتى عمر النصف فيه طويل جداً (24110 سنة) بينماقد يكون عمر النصف لبعض المواد مثل اليود المشع 131 قصيراً (8 أيام).

حدثا زادت سرعة تفكك النظير المشع حدثا زاد نشاطه الإشعاعي، الطاقة المنبثقة ونوع الإشعاع المؤين هما عاملان مهمان في تحديد مدى خطورة المادة، والخصائص الكيميائية للمادة تحدد مدى سهولة وقابلية تسربها وانتشارها.

حركيات الدواء

تستعمل الكثير من النظائر المشعة في علاج أمراض مختلفة وهذا القسم معنى بدراسة مدى تأثير المخلفات الإشعاعية على الجسم البشري، يمكن للمخلفات الإشعاعية حتى تلحق أضراراً بالغة في جسم الإنسان قد تصل إلى التسبب بالوفاة، وُجد حتى معالجة حيوانات بالغة بالإشعاعات أوبالعناصر المسببة للطفرات الجينية (تأثير يمكن تحصيله عند التعرض للمخلفات الإشعاعية) والأدوية المضادة للسرطان؛ يمكن التعرض لهذه العوامل حتى يسبب السرطان في هذه الكائنات، إذا تحديد النشاط الإشعاعي وحركيات الدواء لأي مادة مشعة يساعد في حساب مدى خطورة التعرض لهذه المادة المشعة.

مصادر المخلفات الإشعاعية

للمخلفات الإشعاعية عدة مصادر أهمها: ناتج استخدام الوقود النووي وعملية إنتاج الأسلحة النووية، كما تساهم بعض الصناعات الطبية والدوائية وبعض الصناعات التكنولوجية في إنتاج المخلفات الإشعاعية.

دورة الوقود النووي

النهاية الأمامية

وتسير إلى الجزء الأول من دورة الوقود النووي بدءاً من فترة البحث والاستخراج مروراً بتكوين الوقود النووي المخصب وانتهاءاً باستخدام الوقود النوويواستخراج الطاقة منه وتحوله إلى وقود نووي ناضب، تنتج المخلفات الناتجة عن هذا الجزء من الدورة جسيمات ألفا وتحتوي على الراديوم، المادة الرئيسية الموجودة في مخلفات النهاية الأمامية لدورة الوقود النووي هي اليورانيوم الناضب المتكون من العنصر U-238 بالإضافة إلى 0,3% من U-235، ونظراً لكثافتها ووزنها النوعي العالي فإن هذه النفايات تستخدم في صناعة القذائف المضادة للدروع والدبابات وفي السطوح المقعرة لليخوت.

النهاية الخلفية

وتضم هذه الدورة عملية تفريغ الوقود النووي الناضب وتعبئته ونقله ومعالجته والتخلص منه،قد يكون الوقود الناضب على شكل قضبان يتم إخراجها من المفاعل وتبريدها من الحرارة الناتجة عن تفكك النظائر المشعة الباقية، تصدر المخلفات الناتجة عن عملية الانشطار النووي أشعة بيتا وأشعة غاما وتحتوي هذه المخلفات على أكتينيدات تصدر جسيمات ألفا.

إعادة معالجة الأسلحة النووية

وهي عكس عملية التصنيع، وتصدر جسيمات ألفا إلا حتى إصدارها من أشعة بيتا وأشعة غاما قليل.

الاستخدامات الطبية

ينتج عن الصناعات والاستخدامات الطبية مخلفات إشعاعية مصدرة لأشعة بيتا وأشعة غاما.

المواد المشعة المتكونة في الطبيعة

هنالك عدة مواد ومركبات تحتوي على عناصر مشعة متكونة في الطبيعة، استخدام هذه المركبات في الصناعات المتنوعة يؤدي لتكون مخلفات إشعاعية مصدرة لأجسام ألفا وأهما هو بوتاسيوم 40 (40-K)، معظم الصخور في الطبيعة - نظراً لكيفية تكونها - تحتوي على تراكيز ضئيلة من المواد المشعة المتكونة في الطبيعة.

أهداف معالجة المخلفات الإشعاعية

أهم أهداف معالجة المخلفات الإشعاعية هي التخلص من أوتدمير النظائر المشعة لمنع ضررها ووقاية البيئة والإنسان، ويتم ذلك عبر عزل أوترقيق (تخفيف الهجريز) أوتدمير المخلفات الناتجة، وحتى الآن فإن أكثر هذه الطرق قابلية للتحقيق كان وما يزال الدفن العميق للمخلفات الإشعاعية، الهدف الأساسي من هذه العملية هوعزل المخلفات الإشعاعية ومنع تسربها للنظام البيئي حتى يزول النشاط الإشعاعي الناتج عنها بأن تتأين جميع العناصر المشعة الموجودة داخلها.

حوادث متعلقة بالنفايات النووية

انظر أيضا

• Gudmundur S. (Bo) Bodvarsson
• Solidification / Stabilization (S/S) with Cement‎

المصادر

• ويكيبديا العربية

وصلات خارجية

• Babu, B.V., and S. Karthik, Energy Education Science and Technology, 2005, 14, 93–102. An overview of waste from the nuclear fuel cycle.
• Bedinger, M.S. (1989). Geohydrologic aspects for siting and design of low-level radioactive-waste disposal [U.S. Geological Survey Circular 1034]. Washington, D.C.: U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey.
• Fentiman, Audeen W. and James H. Saling. Radioactive Waste Management. New York: Taylor & Francis, 2002. Second ed.
• Hamblin, Jacob Darwin (2008). Poison in the Well: Radioactive Waste in the Oceans at the Dawn of the Nuclear Age. Piscataway, NJ: Rutgers University Press.
• Hewitt, Robin (1985). Outer Space: the Easy Way Out?, Sierra Club Radioactive Waste Campaign, N.Y., NY, 1985. ([1]).
• Nuclear and Radiation Studies Board. (NRSB) Going the Distance? The Safe Transport of Spent Nuclear Fuel and High-Level Radioactive Waste in the United States ISBN 0-309-10004-6

وصلات خارجية

• Alsos Digital Library - Radioactive Waste (annotated bibliography)
• Euridice European Interest Group in charge of Hades URL operation (link)
• Ondraf/Niras, the waste management authority in Belgium (link)
• Critical Hour: Three Mile Island, The Nuclear Legacy, And National Security (PDF)
• Environmental Protection Agency - Yucca Mountain (documents)
• Grist.org - How to tell future generations about nuclear waste (article)
• International Atomic Energy Agency - Internet Directory of Nuclear Resources (links)
• Nuclear Files.org - Yucca Mountain (documents)
• Nuclear Regulatory Commission - Radioactive Waste (documents)
• Nuclear Regulatory Commission - Spent Fuel Heat Generation Calculation (guide)
• Radwaste Solutions (magazine)
• UNEP Earthwatch - Radioactive Waste (documents and links)
• World Nuclear Association - Radioactive Waste (briefing papers)
• Worries can’t be buried as nuclear waste piles up, Los Angeles Times, January 21, 2008
• RadWaste.org