Что такое отработанное ядерное топливо?

Отработавшее ядерное топливо - это радиоактивный материал, который использовался в качестве топлива на атомных электростанциях. После того, как этот материал использовался в течение значительного периода времени, он теряет свою эффективность в качестве топлива и должен быть заменен. К сожалению, на данный момент это радиоактивные отходы, которые могут быть смертельными для людей и других существ в течение тысяч лет. Методы утилизации отработавшего ядерного топлива часто были спорными. Некоторые ученые предложили переработать отходы в полезное топливо в качестве альтернативы другим методам утилизации.

Атомные электростанции создают электричество посредством контролируемых ядерных реакций. Это включает переработку высокорадиоактивных материалов, таких как уран и плутоний. Количество времени, в течение которого это топливо остается полезным, варьируется в зависимости от возраста реактора и уровня его технологии. С 2011 года большинство современных ядерных энергетических установок могут использовать топливо в течение трех-шести лет, пока материал не испортится до такой степени, что он больше не будет полезен. После этой точки материал считается отработанным ядерным топливом.

По данным Министерства энергетики США, американские атомные станции производят около 2000 метрических тонн отработанного ядерного топлива в год. Проблема тогда состоит в том, как избавиться от этого. Большинство ядерных установок размещают топливо в близлежащих изолированных резервуарах, называемых бассейнами отработавшего топлива. Специально обработанная вода в этих резервуарах охлаждает материал и поглощает большую часть излучения, испускаемого топливом. Материал часто хранится в этих бассейнах от 10 до 20 лет.

Однако после десятилетий использования многие из этих резервуаров почти полностью заполнены отработавшим ядерным топливом. По оценкам Комиссии по ядерному регулированию США, многие из них станут непригодными для использования после 2015 года. Законодательство США требует, чтобы правительство находило постоянное хранилище для опасных ядерных отходов, но экологические проблемы препятствовали строительству любого такого хранилища. В то же время, отработанное топливо помещается в бетонные бочки, но этот метод также является спорным по соображениям охраны окружающей среды и безопасности. Другие страны с ядерными реакторами сталкиваются с аналогичными проблемами.

Одним из решений, которое уже используется такими странами, как Франция и Россия, является переработка отработанного ядерного топлива. Поскольку отработавшее топливо остается радиоактивным, оно может использоваться для дальнейшего производства энергии после переработки; в результате повторного использования топлива образуется меньше радиоактивных отходов, хотя сам процесс стоит дорого. Эти вопросы приобрели новую актуальность после землетрясения в Японии в 2011 году, и ядерный кризис заставил многих пересмотреть ядерно-энергетическую политику. Есть также опасения, что некоторые страны могут использовать отработанное ядерное топливо для создания ядерного оружия. Ядерная энергетика и радиоактивные отходы всегда были спорными вопросами, и споры, вероятно, продолжатся в будущем.