Nome: Vinicius Andrade, Guilherme Bock
Série: 2º 31
Lixo radioativo
Produção de combustível nuclear e a destinação do resíduo nuclear gerado.
Transporte de resíduos radioativos nos EUA.
Resíduo radioativo – (pop.: Lixo atômico) é formado por resíduos com elementos químicos radioativos que não têm ou deixaram de ter utilidade. É gerado em processos de produção de energia nuclear, tanto em uso pacífico como em armamento nuclear. Podendo ainda ser oriundo de outros usos, tais como tratamentos e diagnósticos radiológicos e pesquisa científica.
A destinação do resíduo radioativo é um dos problemas mais sérios resultantes do uso da fissão nuclear para a geração de energia elétrica.
O maior perigo apresentado pelo lixo atômico é sua radioatividade, tóxica e cancerígena, mesmo em quantidades pequenas.
A radioatividade desse material diminui com o tempo. Todo radioisótopo tem uma meia-vida T½ (entre frações de segundo e bilhões de anos), ou seja, o tempo necessário para perder metade (½) de sua radioatividade. Todo elemento radioativo decai para um elemento não-radioativo, mas o tempo necessário para que 99,9% dos núcleos radia-isótopos decaiam para núcleos não-radioativos é de aproximadamente 10 vezes T½, que no exemplo do Urânio-235 (o combustível de uma usina nuclear típica) seriam 7 bilhões de anos.
Origens de resíduos radioativos
Reatores nucleares
A produção mundial de resíduos radioativos por usinas nucleares é de cerca de 9.000 toneladas por ano. Resíduos de usinas nucleares consistem em:
§ Combustíveis gastos: produtos de fissão, combustível nuclear gerado, trans-urânios gerados, matéria não gasta
§ Produtos ativados: São materiais originalmente não radioativos (p. ex. do interior do reator ou dos arredores) que entraram em contato com radiação de neutrons e adquiriram radioatividade, tais como:
§ Contêineres
§ Equipamento que operou com combustíveis nucleares
§ Peças do reator
§ Tubos de mineração
§ Roupa/equipamento de segurança dos funcionários
§ Utensílios de limpeza
Mineração de urânio
A maior parte (cerca de 80%) dos resíduos radioativos origina-se na extração de urânio. Esse entulho é geralmente depositado próximo à mina correspondente. A inalação de poeira e a ingestão de alimentos contaminados representam um risco à saúde pública, especialmente à crianças e mineiros. Particularmente produtos de decaimento de urânio, como o gás Radon-222 apresentam maior radio toxicidade.
Armas nucleares
O material físsil de uma bomba nuclear contém alto teor de radioisótopo Urânio-235 ou de Plutônio-239. Esses núcleos decaem naturalmente (fissão espontânea ou emissão de radiação α ou ß) para radioisótopos não físseis. Se o teor de radioisótopos físseis decair para uma porcentagem inferior a 85%, a bomba perde a capacidade de reação em cadeia tornando-se ineficaz. Para manter o material explosivo é necessário submetê-lo regularmente ao reprocessamento nuclear, gerando resíduos nucleares adicionais.
Uma quantidade considerável de resíduos nucleares foi gerada nos testes de bombas nucleares entre 1945 e 1966. Em atóis e ilhas do Oceano Pacífico (p. ex. Moruroa, Bikini, Ilha Christmas) extensas áreas foram contaminadas pelos EUA, França e Reino Unido. A região de Semipalatinsk no Cazaquistão serviu como área de teste para a União Soviética. As populações indígenas foram e continuam vítimas dessa contaminação, sofrendo com diversos tipos de câncer, que inclusive podem se perpetuar em uma família. Além disso, esses povos possuem sérios problemas de alimentação por não poderem consumir produtos agropecuários de sua própria região.
Reprocessamento nuclear
Usinas de reprocessamento nuclear utilizam centrífugas de enriquecimento ou aproveitam do processo de difusão gasosa para separar material combustível não gasto (235U) e/ou material gerado no processo de fissão (239Pu), de resíduos não combustíveis. Esse processo enriquece o material físsil com objetivo de reutilizá-lo em novos elementos combustíveis. Porém, entre 0,1% e 1% de isótopos de meia-vida longa (aqueles que apresentam radio toxicidade por milhares de anos) permanecem no produto residual após o reprocessamento. Assim sendo, sua disposição definitiva é absolutamente necessária.
Grau de radioatividade
Classificam-se os resíduos de acordo com grau de radioatividade: baixa, intermediária e alta - em inglês: low- (LLW), intermediate- (ILW), high-level waste (HLW).
Essa classificação não considera a toxicidade dos compostos. Também resíduos de baixa radioatividade podem apresentar altíssima toxicidade (p. ex. os isótopos que emitem radiação alpha). Esses tem que ser isolado da biosfera durante muito tempo, como por exemplo Estrôncio-90.
Problemas e Perigos
Armazenamento definitivo
O grau de segurança para disposição final é principalmente determinado pela ocorrência de produtos altamente radioativos e pelo teor de radioisótopos que emitem radiação alpha. No caso de disposição final direta (sem reprocessamento) de lixo nuclear, uma usina de grande porte, como Angra 2, gera cerca de 50 m³ por ano de resíduo de alta radioatividade (volume correspondente a um cubo de aprox. 4 m de aresta). Com reprocessamento são cerca de 7 m³ por ano (volume correspondente a um cubo de aprox. 2 m de aresta); porém a quantidade de resíduos de baixa e média radioatividade é 20 vezes maior, devido à geração de material radio tóxico durante o reprocessamento.
Contaminação da biosfera
O principal problema na disposição de resíduos radioativos é a percolação de tóxicos contidos no material radioativo para lençóis freáticos, levando assim à inevitável dispersão do material na biosfera. Uma vez contaminada, a água entra diretamente na cadeia alimentar, como por exemplo, através de represas e poços e, indiretamente através da ingestão de alimento contaminado (incorporação da contaminação pelo pescado, utilização de água no cultivo agrícola, pecuária entre outros).
Como vários elementos contidos nos resíduos nucleares têm meia-vida de 1000 anos ou mais, eles devem ser isolados (depósito definitivo) durante muito tempo. Por exemplo, o elemento Plutônio-239, que decai sob emissão de radiação alpha e possui atividade específica de 2000 Bq/µg, sendo, portanto extremamente radio tóxico.
Ventos durante de um período de seca em 1967 e incêndios florestais em 2010 aumentaram a área contaminada nas regiões de Majak. A região de Majak é considerada a mais contaminada no mundo, devido ao grave acidente em uma central de reprocessamento em 1957. Cerca de 10.000 hectares em torno da instalação apresentam contaminação com aproximadamente 4·1017 Becquerel (mais do que a quantidade liberada no acidente de Chernobyl). Incêndios florestais ocorridos na Rússia em agosto de 2010 também levantaram nuvens de poeira radioativa na região de Brjansk (região que ficou contaminada na catástrofe nuclear de Chernobil em 1986). Os incêndios fizeram as partículas radioativas chegarem à atmosfera e se distribuírem em áreas maiores, aumentando a região contaminada.
Transporte
Alguns países com usinas nucleares não possuem centrais de reprocessamento (Alemanha, Japão, Canadá). Assim, a escolha de deixar enriquecer em outros países traz como conseqüência o transporte de sustâncias altamente radioativas pelo mundo. Inclusive, a embarcação desses resíduos leva o perigo de contaminar mares e oceanos.
Nenhum comentário:
Postar um comentário