Schiffe zur Aufbewahrung des gebrauchten Atommülls Wikimedia Commons
Radioaktives Material
Radioaktive Materialien gehören zu den flüchtigsten Verbindungen auf dem Planeten. Mit der richtigen Technologie kann jedoch selbst ein Zug die beeindruckenden Schutzschilde nicht durchdringen, die sie vor Gefahren auf Straße, Gleis oder Meer schützenverfeinerte Technik, Wissenschaftler entwickelten mechanisch robust nukleare Transportflaschen . Diese Flaschen sind in der Lage, den größten und verheerendsten Gefahren zu widerstehen, die beim Transport auf der ganzen Welt entstehen. Viele Menschen stellen jedoch die Sicherheitssysteme und -maßnahmen in Frage, die zum Schutz des Atommülls vor der Umwelt und vor allem anderen vor der Umwelt getroffen wurdenmögliche Strahlengefahren.
Der Bau eines Kolbens für das gefährlichste Material der Welt ist keine leichte Aufgabe. Der Kolben muss schwer genug sein, um eine ausreichende Abschirmung zu gewährleisten, damit keine Strahlung * in die Wände des Behälters eindringt. Der Behälter muss jedoch robust genug sein, um dem Widerstand standzuhaltenDie schwersten Unfälle. Allerdings emittieren nicht alle Arten radioaktiver Stoffe die gleichen Strahlungsformen. Ingenieure müssen verschiedene radioaktive Transportkolben aufnehmen und herstellen, um verschiedene Arten radioaktiver Stoffe aufzunehmen. Radioaktives Material erstreckt sich viel weiter als nur abgebrannte Brennelementein vielen Staaten von Gasen bis zu Flüssigkeiten und Feststoffen.
Atommüll
Atommüll ist in der Regel das Material, das nach der Erschöpfung des Kernbrennstoffs übrig bleibt. Obwohl Kernbrennstoff so energiereich ist, produziert er nicht viel Atommüll. Zum Beispiel, wenn die gesamte US-Bevölkerung ausschließlich auf Atomkraft angewiesen istPerson würde erzeugen 39,5 Gramm von Atommüll. Wenn die Energie durch Verbrennen von Holz gewonnen würde, würde jeder Einzelne am Ende mit 10.000 kg .
Unterschiedliche Strahlungsformen erfordern unterschiedliche Schutzarten
Radioaktive Materialien werden anhand des Elements klassifiziert, das für die Emission der Strahlung verantwortlich ist. Im Allgemeinen ist die radioaktive Energie umso höher, je schwerer das Element ist. Es gibt auch zwei Arten von Strahlung. ionisierend und nicht ionisierend . Nichtionisierende Strahlung gibt dem Atom mehr Energie, bewirkt jedoch keine physikalische Veränderung. Die häufigsten Formen nichtionisierender Strahlung sind sichtbares Licht, Infrarot, Mikrowellen usw. Obwohl sie radioaktiv sind, tun sie dies normalerweiseKeine große Gefahr. Ionisierende Strahlung verursacht andererseits physikalische Veränderungen in Molekülen, die sie dazu zwingen, Elektronen zu verlieren oder vollständig auseinanderzubrechen. Das Auseinanderbrechen eines Atoms führt dazu, dass eine absurde Menge an Strahlung freigesetzt wird. Während die Strahlung sein kannkontrolliert und für großartige Dinge verwendet, muss es in der Welt enthalten sein am stärksten Behälter.
Um eine Flasche zu schaffen, die es wert ist, Nuklearangestellte, die breite Öffentlichkeit und die Umwelt vor jahrzehntelanger Kontamination zu schützen, muss sie mit höchster Präzision und strenger Qualität hergestellt werden, um eine Katastrophe zu verhindern.
* Strahlung ist Energie, die aus einem Atom ausgestoßen wird. Sie bewegt sich wie eine elektromagnetische Welle genau wie ein Sonnenstrahl oder wie ein subatomares Teilchen, das sich unglaublich schnell bewegt. Wenn Strahlung auf ein anderes Atom trifft, gibt es alles abEnergie wird an das Atom abgegeben und kann dazu führen, dass es sich erwärmt. Dadurch können wir sehen und uns warm halten und manchmal unsere gesamte Elektronik mit Strom versorgen.
Arten von Flaschen
Nicht alle radioaktiven Substanzen strahlen die gleiche Strahlung aus und erfordern daher unterschiedliche Schutzgrade aus unterschiedlichen Materialien. Die Kolben variieren für Zwecke wie die kleinen undichten Behälter, die für den Transport radioaktiver Gase und medizinischer Isotope ausgelegt sindDer Versand abgebrannter Brennelemente erfordert den größten Schutz. Nukleare Transportflaschen können mehr als vorbei sein. 50 Tonnen !
Atommüllcontainer [Bildquelle : Wikimedia Commons ]
Das Schutzniveau hängt von zwei Hauptvariablen ab: wie viel Material transportiert wird und welche Art von Strahlung emittiert wird.
Kleine radioaktive Partikel emittieren Strahlung mit niedrigerer Energie, im Allgemeinen von Beta-Partikelemittern. Beta-Partikelemitter sind leicht mit minimaler Strahlenabschirmung enthalten. Da die Partikel so klein sind, ergibt sich das größte Problem aus dem Potenzial eines Bruchs oder einer Unvollkommenheit. Ein Bruchkönnte es den kleinen Partikeln ermöglichen, aus dem Behälter in die Welt zu gelangen. Die Behälter müssen jedoch nicht so zäh sein wie andere Formen ionisierender Strahlung.
Schwerere Atome emittieren höhere Energie wie Gammastrahlung. Gammastrahlen erfordern eine wesentlich stärkere Abschirmung, da sie die Strahlen mit der höchsten Energie aller Strahlung sind. Große Atome erzeugen wie Uran die meiste Gammastrahlung. Im Zentrum des Atoms befinden sich die Protonen und Neutronen. Neutronen sind ausgezeichnete Absorber für GammastrahlungDies macht sie zu großartigen Schutzschildern gegen Gammastrahlen. Je mehr Neutronen, desto besser der Behälter, weshalb extrem schwere Elemente verwendet werden, um die energiereiche Strahlung einzudämmen. Stahl, Blei, Beton und manchmal sogar abgereichertes Uran werden zur Herstellung der Behälter verwendet, von denen die größten Trockengewichte ab haben 50 Tonnen .
Aufbau eines undurchdringlichen Schildes
Die Wände des Containers können über sein 35 Zentimeter dick um sicherzustellen, dass keine Gammastrahlung entweicht. Ein nahtloser Kolben wird gebildet, um Gammastrahlung aufzunehmen, indem der Körper aus einer festen Stahleinheit geschmiedet wird. Ironischerweise wird Gammastrahlung verwendet, um jeden Zentimeter des Kolbens zu inspizieren, bevor er in Betrieb genommen wird. RegierungDas Personal verfügt über extrem hohe Sicherheitscodes und -praktiken, die strikt eingehalten werden.
Einige radioaktive Materialien müssen von einer dicken Bleischicht umgeben sein. Blei ist eines der weichsten Metalle, obwohl es eines der besten ist, um Strahlung zu absorbieren. Bleischilde verhindern, dass Strahlung mit dem äußeren Kolben in Kontakt kommtEs ist leicht einzudämmen, kann andere Partikel ionisieren und sie dazu zwingen, gefährlichere Formen von Strahlung freizusetzen. Um jedoch sicherzustellen, dass die Flaschen angemessen sind, hält das Regierungspersonal die strengsten Sicherheitsverfahren ein, um das Auftreten eines Unfalls zu verhindern.
Wie radioaktive Materialien vorbereitet und transportiert werden
Das bloße Gewicht der Kernflaschen verhindert, dass die meisten Atommülls auf dem Luftweg verschifft werden. Die meisten radioaktiven Stoffe verwenden dieselben Transportwege, die von der Öffentlichkeit, insbesondere mit dem Zug, befahren werden.
Sobald Kernbrennstoff verbraucht ist, enthält er noch 96% Uran, 1% Plutonium und 3% Spaltprodukte aus der Kernreaktion sowie einige Transurane was bleibt, wenn das Uran zerfällt. Während des Betriebs arbeitet ein Kernreaktor bei ungefähr 300 Grad Obwohl im Inneren des Reaktorkerns die Temperaturen überschreiten können 1000 Grad . Einmal verbraucht, ist der Kraftstoff immer noch extrem heiß. Er muss in a gekühlt werden. Lagerplatz für abgebrannte Brennelemente für Monate, bevor es sicher in einem Transportkolben versandt werden kann. Die Abfalleimer sind in der Regel massive Kühlbecken, in denen das radioaktive Material untergebracht ist, bis es ein nachhaltiges Niveau erreicht.
Nach dem Abkühlen wird der Kraftstoff in ein geeignetes Fass gefüllt. Einige Fässer können abgebrannte Brennelemente bis zu 120 Jahre ! Gelegentlich muss der Kraftstoff jedoch über große Entfernungen transportiert werden. Obwohl er möglicherweise Monate lang abgekühlt ist, ist der Kraftstoff immer noch immens heiß.
Die meisten Versandflaschen sind mit Wasser gefüllt, um einen Teil der Wärmeenergie zu absorbieren. In geschlossenen Räumen reicht Wasser jedoch häufig nicht aus. Kühlrippen sind normalerweise an der Außenseite des Versandbehälters integriert, um Wärme in die Atmosphäre abzuleiten.Der Kolben bewegt sich kontinuierlich, sobald er an einem Fahrzeug angebracht ist, um einen kontinuierlichen Luftstrom zu gewährleisten. Ein kontinuierlicher Transport begrenzt auch die Zeit, die der Kolben in einem anfälligeren Behälter ausgesetzt ist, obwohl die Kolben praktisch undurchdringlich sind.
Wie gefährlich ist der Versand?
Der Versand von radioaktiven Stoffen ist ein präziser und einwandfrei sicherer Vorgang, der täglich weltweit ohne Zwischenfälle ausgeführt wird. Laut der World Nuclear Association Etwa 20 Millionen Sendungen aller Größen, die radioaktives Material enthalten, werden jährlich routinemäßig weltweit auf öffentlichen Straßen transportiert. Eisenbahnen, und Schiffe . Im Laufe der Jahre wurde radioaktives Material versandt Millionen Kilometer auf der ganzen Welt. Obwohl es im Laufe der Jahrzehnte kleinere Unfälle gab, ist noch nie ein Behälter mit hochradioaktiven Geräten in die Umwelt gelangt.
Gewährleistung der Sicherheit durch strenge Tests
Während Nukleartechniker in ihrer Arbeit kompetent sind, wird nichts dem Zufall überlassen. Nach internationalen Nuklearprotokollen müssen alle Agenturen umfangreiche Tests an jedem Schiffscontainer durchführen, bevor dieser in die reale Welt implementiert wird.
Ein solcher Test, der 1984 von British Nuclear Fuels durchgeführt wurde, untersuchte die Stärke ihrer Nuklearcontainer in "Operation Smash Hit". Die unwahrscheinlichsten Ereignisse wurden unter den schlechtesten Bedingungen auf extremstem Niveau getestet, um festzustellen, wie gut die Kolben warenkann Atommüll durchführen und enthalten.
Der Kolben, der den meisten Tests unterzogen wurde, schlug während eines der 8-Meter-Falltests fehl. Eine kleine Menge Wasser wurde freigesetzt, als der Behälter mit einer unglaublichen Kraft in den Boden schlug. Während der Sprühnebel fast keine Strahlung enthieltund stellt keine Gefahr für die Umwelt dar. Sellafield Ltd früher bekannt als British Nuclear Fuels hat den Kolben so überarbeitet, dass er der Kraft vollständig standhält, bevor er mit echten abgebrannten Brennelementen verwendet werden soll. Die folgenden Experimente haben die Kompetenz des Behälters als erfolgreich bewiesenes wurde von den extremsten Situationen getroffen.
Beim Umgang mit radioaktivem Material besteht immer ein inhärentes Risiko. Die strengen Richtlinien für alle Aspekte des Umgangs mit radioaktivem Material sowie präzise technische Verfahren verringern jedoch die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls erheblich. Die Nuklearpolitik wird ständig überarbeitet und reformiertum die Sicherheit der Öffentlichkeit zu gewährleisten.
Geschrieben von Maverick Baker