Ugrás a tartalomhoz

A nukleáris ipar hulladékkezelési kihívásai

Dr. Szűcs István (2013)

1.2. A radioaktív hulladékok kategorizálásának nemzetközi elvei

1.2. A radioaktív hulladékok kategorizálásának nemzetközi elvei

Számos hulladékkategóriát definiáltak az elmúlt évtizedek során: nagyon kis aktivitású hulladék, kis és közepes aktivitású hulladék, nagy aktivitású hulladék, kiégett nukle¬áris fűtőelem (amennyiben egyes országokban azt hulladéknak tekintik), hőtermelő hulladék, alfa-sugárzó hulladék, transzurán hulladék, elhasznált zárt sugárforrás, leszerelési hulladék, vagy az uránbányászathoz és az uránérc-feldolgozásához kapcsolódó hulladékok. A pontos hulladék-kategorizálásnak a legtöbb országban fontos gyakorlati jelentősége van, mivel a különböző csoportba tartozó hulladékok ennek megfelelően kerülnek tárolásra és elhelyezésre. Az utóbbi időben a hulladékelhelyezés szempontjait is szem előtt tartó hulladékkategóriákat definiáltak, amelyek döntően két jellemzőt vesznek figyelembe: a radioaktivitás szintjét, ill. ezzel összefüggésben a hőfejlődés mértékét, valamint a radioaktív hulladék élettartamát, azaz a hulladékban lévő radioizotópok felezési idejét. Ezen jellemzőktől függ, hogy a radioaktivitás szintje mennyi idő alatt csökken egy elfogadható értékre, amelynek ismerete elengedhetetlen a végleges elhelyezés tervezésekor. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (a továbbiakban NAÜ, vagy IAEA) által javasolt (IAEA Safety Standards No. GSG-1, 2009) legújabb hulladék-kategorizálási rendszer is kapcsolatot teremt a hulladék jellemzői és az elhelyezés javasolt módja között (1.6. ábra).

1.6. ábra - A radioaktív hulladékok osztályozásának koncepcionális sémája (IAEA Safety Standards No. GSG-1, 2009)

1.6 ábra A radioaktív hulladékok osztályozásának koncepcionális sémája (IAEA Safety Standards No. GSG-1, 2009)

Az 1.6. ábrán vázoltaknak megfelelően a NAÜ által javasolt alábbi hat radioaktív hulladék-kategória (és kvalitatív leírásuk) vezethető le, ill. tekinthető a jövőben ajánlott nemzetközi csoportosítás legújabb alapjaként:

  • Aktivitásmentes (mentesült) hulladék (EW): Az a hulladék, amely rendelkezik az aktivitás mentesség, mentesültség vagy a sugárvédelmi célú hatósági kontrol alól való kikerülés kritériumaival.

  • Nagyon rövid életű hulladék (VSLW): Az a hulladék, amely néhány évig terjedően, radioaktivitása lebomlásának idejére tárolható, amelyet követően az kikerül az hatósági ellenőrzési kötelezettség alól, a nem ellenőrzött elhelyezésre, felhasználásra vagy kibocsátásra vonatkozóan a hatóság által jóváhagyott lépéseknek megfelelően. Ebbe a kategóriába azok a hulladékok tartoznak, amelyek elsősorban a nagyon rövid felezési idejű, gyakran kutatási és orvosi célokat szolgáló radioaktív izotópokat tartalmaznak.

  • Nagyon alacsony aktivitású hulladék (VLLW): Az a hulladék, amely nem szükségszerűen felel meg az aktivitásmentes (mentesült) (EW) hulladék kritériumainak, de nem igényel magas szintű elszigetelést és izolációt és ennél fogva alkalmas egy mérsékelt ellenőrzésű-, olyan kommunális típusú- felszínközeli hulladéklerakóban való elhelyezésre, amely akár más veszélyes hulladékot is tartalmazhat. Az ebbe a kategóriába tartozó tipikus hulladékok az alacsony aktivitás-koncentrációjú talajok és kőtörmelékek. Hosszabb élettartamú izotóp koncentrációk jelenléte a VLLW hulladékban nem jellemző.

  • Alacsony aktivitású hulladék (LLW): Az a hulladék, amely a mentességi szintek feletti, de korlátozott mértékű hosszú élettartamú izotópokat is tartalmaz. Ez a hulladéktípus több száz éves periódust átfogó- és felszínközelben kialakított lerakóban való elhelyezésre alkalmas robosztus izolációt és elszigetelést igényel. Ez a kategória a hulladékok széles skáláját öleli fel: egyaránt tartalmazhatnak rövid élettartamú, magasabb-, és a hosszú élettartamú, viszonylag alacsony aktivitás-koncentrációjú izotópokat.

  • Közepes aktivitású hulladék (ILW): Ez hulladék, tartalmánál fogva, részben pedig hosszú élettartamú izotópjai miatt a felszínközeli lerakó által biztosítottnál magasabb fokú izolációt és elszigetelést igényel. Ugyanakkor az elhelyezésekor és őrzésekor kibocsátott hőmennyiséget vagy nem-, vagy csak korlátozott mértékben kell felügyelni. Tartalmazhat hosszú élettartamú radionuklidokat, különösen olyan alfa-sugárzókat, amelyek aktivitás-koncentrációja nem bomlik le az alatt az idő alatt, ameddig az intézményes ellenőrzés biztosítható, arra a szintre, amely a felszínközeli tárolókra elfogadható. Emiatt az ebbe a kategóriába tartozó hulladékokat mélyebben — a több tíz métertől a néhány száz méterig terjedő tartományban — kialakított tárolókban kell elhelyezni.

  • Nagy aktivitású hulladék (HLW): Ezek a hulladékok elég nagy aktivitás-koncentrációval rendelkeznek ahhoz, hogy a bomlási folyamat vagy a nagy mennyiségű hosszú élettartamú izotópok jelenléte folytán olyan jelentős mennyiségű hőt termeljenek, amelyet ilyen hulladékok elhelyezésére alkalmas tárolók tervezésénél figyelembe kell venni. E hulladékok számára a több száz méterre- vagy még mélyebben a felszín alatt, stabil geológiai formációkban kialakított tárolók jelentik az általánosan elfogadott opciót.

A radioaktív hulladékok (1.6 ábra szerinti és a fentiekben leírt) osztályozási sémájának konkrét alkalmazási lehetőségét szemlélteti (a hozzákapcsolt adatokkal ellátott) 1.7. ábra, az IAEA Safety Standards No. GSG-1 (2009) alapján. Amint a példa is mutatja, az előzőekben bemutatott osztályozási séma szerint az 1.7. ábrán megjelenített különböző típusú és felhasználású (már használaton kívüli) zárt sugárforrások izotópjainak- és a természetben előforduló radionuklidokat (NORM) tartalmazó hulladékoknak az (elhelyezkedésében megnyilvánuló) besorolása nemcsak aktivitásuk függvénye. Ez utóbbiak jellemzői széles skálán mozognak, több (az ábrán a sötétebb kék színskála színárnyalataival lefedett) hulladék kategóriába is tartozhatnak.

1.7. ábra - Szemléltető példa a radioaktív hulladékok osztályozási sémájának alkalmazására az IAEA Safety Standards No. GSG-1 ( 2009 ) alapján

1.7 ábra Szemléltető példa a radioaktív hulladékok osztályozási sémájának alkalmazására az IAEA Safety Standards No. GSG-1 ( 2009 ) alapján