Gerenciamento de rejeitos radioativos de alto nível - High-level radioactive waste management

Combustível nuclear gasto armazenado sob a água e sem cobertura no local de Hanford em Washington , EUA.

A gestão de resíduos radioativos de alto nível se preocupa com o modo como os materiais radioativos criados durante a produção de energia nuclear e armas nucleares são tratados. Resíduos radioativos contêm uma mistura de nuclídeos de vida curta e longa , bem como nuclídeos não radioativos. Segundo consta, havia cerca de 47.000 toneladas (100 milhões de libras) de lixo nuclear de alto nível armazenado nos Estados Unidos em 2002.

Os elementos transurânicos mais problemáticos no combustível usado são o neptúnio-237 (meia-vida de dois milhões de anos) e o plutônio-239 (meia-vida de 24.000 anos). Conseqüentemente, os resíduos radioativos de alto nível requerem tratamento e gerenciamento sofisticados para isolá-los com sucesso da biosfera . Isso geralmente requer tratamento, seguido por uma estratégia de gerenciamento de longo prazo envolvendo armazenamento permanente, descarte ou transformação dos resíduos em uma forma não tóxica. O decaimento radioativo segue a regra de meia-vida , o que significa que a taxa de decaimento é inversamente proporcional à duração do decaimento. Em outras palavras, a radiação de um isótopo de vida longa como o iodo-129 será muito menos intensa do que a de um isótopo de vida curta como o iodo-131 .

Governos em todo o mundo estão considerando uma gama de opções de gerenciamento e descarte de resíduos, geralmente envolvendo colocação geológica profunda , embora tenha havido progresso limitado na implementação de soluções de gerenciamento de resíduos de longo prazo. Em parte, isso se deve ao fato de que os prazos em questão ao lidar com rejeitos radioativos variam de 10.000 a milhões de anos, de acordo com estudos baseados no efeito de doses de radiação estimadas.

Assim, o engenheiro e físico Hannes Alfvén identificou dois pré-requisitos fundamentais para o gerenciamento eficaz de resíduos radioativos de alto nível: (1) formações geológicas estáveis ​​e (2) instituições humanas estáveis ​​ao longo de centenas de milhares de anos. Como Alfvén sugere, nenhuma civilização humana conhecida durou tanto tempo, e nenhuma formação geológica de tamanho adequado para um depósito de lixo radioativo permanente foi descoberta que tenha permanecido estável por um período tão longo. No entanto, evitar enfrentar os riscos associados ao gerenciamento de rejeitos radioativos pode criar riscos compensatórios de maior magnitude. A gestão de resíduos radioativos é um exemplo de análise de política que requer atenção especial às questões éticas, examinadas à luz da incerteza e do futuro : consideração dos 'impactos das práticas e tecnologias nas gerações futuras'.

Há um debate sobre o que deveria constituir uma base científica e de engenharia aceitável para prosseguir com as estratégias de eliminação de resíduos radioativos. Alguns argumentaram, com base em modelos complexos de simulação geoquímica, que abrir mão do controle sobre os materiais radioativos para os processos geo-hidrológicos no fechamento do repositório é um risco aceitável. Eles afirmam que os chamados "análogos naturais" inibem o movimento subterrâneo de radionuclídeos, tornando desnecessária a disposição de rejeitos radioativos em formações geológicas estáveis. No entanto, os modelos existentes desses processos são empiricamente subdeterminados: devido à natureza subterrânea de tais processos em formações geológicas sólidas, a precisão dos modelos de simulação de computador não foi verificada por observação empírica, certamente não em períodos de tempo equivalentes à metade letal. vidas de resíduos radioativos de alto nível. Por outro lado, alguns insistem que repositórios geológicos profundos em formações geológicas estáveis ​​são necessários. Os planos de gestão nacionais de vários países apresentam uma variedade de abordagens para resolver esse debate.

Os pesquisadores sugerem que as previsões de prejuízos à saúde por períodos tão longos devem ser examinadas criticamente . Os estudos práticos consideram apenas até 100 anos no que diz respeito ao planejamento eficaz e avaliações de custos. O comportamento de longo prazo dos resíduos radioativos continua sendo um assunto para pesquisas em andamento. As estratégias de gestão e os planos de implementação de vários governos nacionais representativos são descritos a seguir.

Eliminação geológica

O Painel Internacional de Materiais Físseis disse:

É amplamente aceito que o combustível nuclear gasto e o reprocessamento de alto nível e resíduos de plutônio requerem armazenamento bem projetado por períodos que variam de dezenas de milhares a um milhão de anos, para minimizar a liberação da radioatividade contida no meio ambiente. Também são necessárias salvaguardas para garantir que nem o plutônio nem o urânio altamente enriquecido sejam desviados para uso em armas. Há um consenso geral de que colocar combustível nuclear usado em depósitos a centenas de metros abaixo da superfície seria mais seguro do que o armazenamento indefinido de combustível irradiado na superfície.

O processo de seleção de repositórios permanentes adequados para resíduos de alto nível e combustível irradiado está agora em andamento em vários países com o primeiro previsto para ser comissionado algum tempo depois de 2017. O conceito básico é localizar uma formação geológica grande e estável e usar tecnologia de mineração para escavar um túnel ou máquinas de perfuração de túnel de grande calibre (semelhantes às usadas para perfurar o Túnel do Canal da Inglaterra à França) para perfurar um poço 500-1.000 metros (1.600-3.300 pés) abaixo da superfície onde salas ou cofres podem ser escavados para eliminação de resíduos radioativos de alto nível. O objetivo é isolar permanentemente o lixo nuclear do ambiente humano. No entanto, muitas pessoas permanecem desconfortáveis ​​com a interrupção imediata da administração desse sistema de descarte, sugerindo que o gerenciamento e o monitoramento perpétuos seriam mais prudentes.

Como algumas espécies radioativas têm meia-vida superior a um milhão de anos, mesmo as taxas de vazamento de contêineres e migração de radionuclídeos muito baixas devem ser levadas em consideração. Além disso, pode exigir mais de meia-vida até que alguns materiais nucleares percam radioatividade suficiente para não serem mais letais para os organismos vivos. Uma revisão de 1983 do programa sueco de descarte de lixo radioativo pela Academia Nacional de Ciências descobriu que a estimativa daquele país de várias centenas de milhares de anos - talvez até um milhão de anos - sendo necessária para o isolamento de lixo "totalmente justificada".

O método proposto de eliminação de resíduos subdutivos com base em terra eliminaria os resíduos nucleares em uma zona de subducção acessada da terra e, portanto, não é proibido por acordos internacionais. Este método foi descrito como um meio viável de descarte de resíduos radioativos e como uma tecnologia de última geração para descarte de resíduos nucleares.

Na natureza, dezesseis repositórios foram descobertos na mina Oklo, no Gabão, onde as reações de fissão nuclear natural ocorreram há 1,7 bilhão de anos. Descobriu-se que os produtos da fissão nessas formações naturais se moveram menos de 10 pés (3 m) durante este período, embora a falta de movimento possa ser devida mais à retenção na estrutura da uraninita do que à insolubilidade e sorção da água subterrânea em movimento; Os cristais de uraninita são mais bem preservados aqui do que aqueles nas barras de combustível gasto por causa de uma reação nuclear menos completa, de modo que os produtos da reação seriam menos acessíveis ao ataque de águas subterrâneas.

A eliminação de furos de sondagem horizontal descreve propostas para perfurar mais de um quilômetro verticalmente e dois quilômetros horizontalmente na crosta terrestre, com a finalidade de descartar formas de resíduos de alto nível, como combustível nuclear usado , Césio-137 ou Estrôncio-90 . Após a colocação e o período de recuperabilidade, os furos de sondagem seriam preenchidos e selados. Uma série de testes da tecnologia foi realizada em novembro de 2018 e novamente publicamente em janeiro de 2019 por uma empresa privada com sede nos Estados Unidos. O teste demonstrou a colocação de um recipiente de teste em um furo de sondagem horizontal e a recuperação do mesmo recipiente. Não houve nenhum resíduo de alto nível real usado neste teste.

Materiais para descarte geológico

Para armazenar os resíduos radioativos de alto nível em depósitos geológicos de longo prazo, formas específicas de resíduos precisam ser usadas, o que permitirá que a radioatividade se decomponha enquanto os materiais mantêm sua integridade por milhares de anos. Os materiais usados ​​podem ser divididos em algumas classes: formas de resíduos de vidro, formas de resíduos de cerâmica e materiais nanoestruturados.

As formas de vidro incluem vidros de borosilicato e vidros de fosfato. Os vidros para resíduos nucleares de borosilicato são usados ​​em escala industrial para imobilizar resíduos radioativos de alto nível em muitos países que são produtores de energia nuclear ou possuem armamento nuclear. As formas de resíduos de vidro têm a vantagem de poder acomodar uma ampla variedade de composições de resíduos, são fáceis de escalonar para processamento industrial e são estáveis ​​contra perturbações térmicas, radiativas e químicas. Esses vidros funcionam ligando elementos radioativos a elementos formadores de vidro não radioativos. Os vidros de fosfato, embora não sejam usados ​​industrialmente, têm taxas de dissolução muito mais baixas do que os vidros de borossilicato, o que os torna uma opção mais favorável. No entanto, nenhum material de fosfato tem a capacidade de acomodar todos os produtos radioativos, então o armazenamento de fosfato requer mais reprocessamento para separar os resíduos em frações distintas. Ambos os vidros devem ser processados ​​em temperaturas elevadas, tornando-os inutilizáveis ​​para alguns dos elementos radiotóxicos mais voláteis.

As formas de resíduos de cerâmica oferecem cargas de resíduos mais altas do que as opções de vidro porque as cerâmicas têm estrutura cristalina. Além disso, os análogos minerais das formas de resíduos de cerâmica fornecem evidências de durabilidade de longo prazo. Devido a este fato e ao fato de que podem ser processadas em temperaturas mais baixas, as cerâmicas são frequentemente consideradas a próxima geração em formas de rejeitos radioativos de alto nível. As formas de resíduos cerâmicos oferecem um grande potencial, mas ainda há muita pesquisa a ser feita.

Planos de gestão nacional

A Finlândia, os Estados Unidos e a Suécia são os países mais avançados no desenvolvimento de um depósito profundo para a eliminação de resíduos radioativos de alto nível. Os países variam em seus planos sobre o descarte de combustível usado diretamente ou após o reprocessamento, com a França e o Japão tendo um amplo compromisso com o reprocessamento. O status específico do país dos planos de gestão de resíduos de alto nível é descrito abaixo.

Em muitos países europeus (por exemplo, Grã-Bretanha, Finlândia, Holanda, Suécia e Suíça) o risco ou limite de dose para um membro do público exposto à radiação de uma futura instalação de resíduos nucleares de alto nível é consideravelmente mais rigoroso do que o sugerido pelo Comissão Internacional de Proteção contra Radiação ou proposta nos Estados Unidos. Os limites europeus costumam ser mais rigorosos do que o padrão sugerido em 1990 pela Comissão Internacional de Proteção contra Radiação em um fator de 20, e mais rigorosos em um fator de dez do que o padrão proposto pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) para a energia nuclear da Montanha Yucca repositório de resíduos durante os primeiros 10.000 anos após o fechamento. Além disso, o padrão proposto pela EPA dos EUA para mais de 10.000 anos é 250 vezes mais permissivo do que o limite europeu.

Os países que mais progrediram em direção a um repositório de resíduos radioativos de alto nível geralmente começaram com consultas públicas e tornaram a localização voluntária uma condição necessária. Acredita-se que essa abordagem de busca de consenso tenha uma chance maior de sucesso do que os modos de tomada de decisão de cima para baixo, mas o processo é necessariamente lento e há "experiência inadequada em todo o mundo para saber se terá sucesso em todos os sistemas nucleares existentes e aspirantes. nações ".

Além disso, a maioria das comunidades não deseja hospedar um repositório de resíduos nucleares, pois estão "preocupadas com a possibilidade de sua comunidade se tornar um local de fato para resíduos por milhares de anos, as consequências para a saúde e o meio ambiente de um acidente e valores de propriedade mais baixos".

Ásia

China

Na China ( República Popular da China ), dez reatores fornecem cerca de 2% da eletricidade e outros cinco estão em construção. A China assumiu o compromisso de reprocessar na década de 1980; uma planta piloto está em construção em Lanzhou , onde uma instalação temporária de armazenamento de combustível irradiado foi construída. O descarte geológico tem sido estudado desde 1985, e um repositório geológico profundo permanente foi exigido por lei em 2003. Locais na província de Gansu perto do deserto de Gobi no noroeste da China estão sob investigação, com um local final esperado a ser selecionado até 2020, e descarte real por volta de 2050.

Taiwan

Em Taiwan ( República da China ), a instalação de armazenamento de resíduos nucleares foi construída na ponta sul da Ilha das Orquídeas, no Condado de Taitung , na costa da Ilha de Taiwan. A instalação foi construída em 1982 e pertence e é operada pela Taipower . A instalação recebe resíduos nucleares das três atuais usinas nucleares da Taipower . No entanto, devido à forte resistência da comunidade local da ilha, o lixo nuclear tem que ser armazenado nas próprias usinas.

Índia

A Índia adotou um ciclo de combustível fechado, que envolve o reprocessamento e a reciclagem do combustível usado. O reprocessamento resulta em 2-3% do combustível usado indo para o lixo enquanto o resto é reciclado. O combustível residual, denominado resíduo líquido de alto nível, é convertido em vidro por meio da vitrificação. Resíduos vitrificados são então armazenados por um período de 30-40 anos para resfriamento.

Dezesseis reatores nucleares produzem cerca de 3% da eletricidade da Índia e outros sete estão em construção. O combustível usado é processado nas instalações em Trombay, perto de Mumbai , em Tarapur, na costa oeste ao norte de Mumbai, e em Kalpakkam, na costa sudeste da Índia. O plutônio será usado em um reator regenerador rápido (em construção) para produzir mais combustível e outros resíduos vitrificados em Tarapur e Trombay. Espera-se um armazenamento provisório por 30 anos, com eventual descarte em um repositório geológico profundo em rocha cristalina perto de Kalpakkam.

Japão

Em 2000, uma Lei de Eliminação Final de Resíduos Radioativos Especificados solicitou a criação de uma nova organização para gerenciar resíduos radioativos de alto nível e, mais tarde naquele ano, a Organização de Gerenciamento de Resíduos Nucleares do Japão (NUMO) foi estabelecida sob a jurisdição do Ministério da Economia, Comércio e indústria. A NUMO é responsável por selecionar um local de repositório geológico profundo permanente , construção, operação e fechamento da instalação para colocação de resíduos até 2040. A seleção do local começou em 2002 e as informações de aplicação foram enviadas para 3.239 municípios, mas em 2006, nenhum governo local havia se oferecido para hospedar a instalação. A Prefeitura de Kōchi mostrou interesse em 2007, mas seu prefeito renunciou devido à oposição local. Em dezembro de 2013, o governo decidiu identificar áreas candidatas adequadas antes de abordar os municípios.

O chefe do painel de especialistas do Conselho Científico do Japão disse que as condições sísmicas do Japão tornam difícil prever as condições do solo durante os 100.000 anos necessários, então será impossível convencer o público da segurança do descarte geológico profundo.

Europa

Bélgica

A Bélgica tem sete reatores nucleares que fornecem cerca de 52% de sua eletricidade. O combustível nuclear gasto da Bélgica foi inicialmente enviado para reprocessamento na França. Em 1993, o reprocessamento foi suspenso na sequência de uma resolução do parlamento belga; o combustível irradiado está sendo armazenado nas instalações das usinas nucleares. A eliminação profunda de resíduos radioativos de alto nível (HLW) tem sido estudada na Bélgica há mais de 30 anos. Boom Clay é estudado como uma formação de hospedeiro de referência para descarte de HLW. O laboratório de pesquisa subterrâneo (URL) de Hades está localizado a -223 m (-732 pés) na Formação Boom no local Mol . O URL belga é operado pelo Euridice Economic Interest Group , uma organização conjunta entre SCK • CEN , o Centro de Pesquisa Nuclear da Bélgica que iniciou a pesquisa sobre eliminação de resíduos na Bélgica nas décadas de 1970 e 1980 e ONDRAF / NIRAS , a agência belga de resíduos radioativos gestão. Na Bélgica, o órgão regulador responsável pela orientação e aprovação do licenciamento é a Agência Federal de Controle Nuclear, criada em 2001.

Finlândia

Em 1983, o governo decidiu selecionar um local para repositório permanente até 2010. Com quatro reatores nucleares fornecendo 29% de sua eletricidade, a Finlândia em 1987 promulgou uma Lei de Energia Nuclear tornando os produtores de lixo radioativo responsáveis ​​por sua eliminação, sujeito aos requisitos de sua Autoridade de Segurança em Radiação e Nuclear e um veto absoluto dado aos governos locais em que um repositório proposto seria localizado. Os produtores de lixo nuclear organizaram a empresa Posiva , com responsabilidade pela seleção do local, construção e operação de um depósito permanente. Uma emenda de 1994 à lei exigia a eliminação final do combustível irradiado na Finlândia, proibindo a importação ou exportação de resíduos radioativos.

A avaliação ambiental de quatro locais ocorreu em 1997-98. Posiva escolheu o local de Olkiluoto perto de dois reatores existentes, e o governo local o aprovou em 2000. O Parlamento Finlandês aprovou um repositório geológico profundo lá em rocha ígnea a uma profundidade de cerca de 500 metros ( 1.600 pés) em 2001. O conceito de repositório é semelhante ao modelo sueco, com contêineres a serem revestidos em cobre e enterrados abaixo do lençol freático a partir de 2020. Uma instalação de caracterização subterrânea, o repositório de combustível nuclear usado Onkalo , estava em construção no local em 2012.

França

Com 58 reatores nucleares contribuindo com cerca de 75% de sua eletricidade , a maior porcentagem de qualquer país, a França tem reprocessado o combustível usado de seu reator desde a introdução da energia nuclear naquele país. Algum plutônio reprocessado é usado para fazer combustível, mas está sendo produzido mais do que reciclado como combustível de reator. A França também reprocessa o combustível usado para outros países, mas o lixo nuclear é devolvido ao país de origem. Prevê-se que os resíduos radioativos do reprocessamento do combustível irradiado francês sejam descartados em um depósito geológico, de acordo com a legislação promulgada em 1991 que estabeleceu um período de 15 anos para a realização de pesquisas de gerenciamento de resíduos radioativos. Ao abrigo desta legislação, a partição e transmutação de elementos de vida longa, processos de imobilização e condicionamento e armazenamento de longa duração perto da superfície estão a ser investigados pelo Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). A eliminação em formações geológicas profundas está sendo estudada pela agência francesa para a gestão de resíduos radioativos, L'Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs, em laboratórios de pesquisa subterrâneos.

Três locais foram identificados para possível disposição geológica profunda em argila perto da fronteira de Meuse e Haute-Marne , perto de Gard e em Vienne . Em 1998, o governo aprovou o Laboratório de Pesquisa Subterrânea de Meuse / Haute Marne , um local perto de Meuse / Haute-Marne e retirou os outros de uma análise posterior. A legislação foi proposta em 2006 para licenciar um repositório até 2020, com operações previstas em 2035.

Alemanha

Protesto antinuclear perto do centro de eliminação de resíduos nucleares em Gorleben, no norte da Alemanha

A política de resíduos nucleares na Alemanha está mudando. O planejamento alemão para um repositório geológico permanente começou em 1974, com foco na cúpula de sal Gorleben , uma mina de sal perto de Gorleben, cerca de 100 quilômetros (62 milhas) a nordeste de Braunschweig. O local foi anunciado em 1977 com planos para uma planta de reprocessamento, gerenciamento de combustível irradiado e instalações de descarte permanente em um único local. Os planos para a usina de reprocessamento foram abandonados em 1979. Em 2000, o governo federal e as concessionárias concordaram em suspender as investigações subterrâneas por três a dez anos, e o governo se comprometeu a encerrar o uso da energia nuclear, fechando um reator em 2003.

Poucos dias após o desastre nuclear de Fukushima Daiichi em março de 2011 , a chanceler Angela Merkel "impôs uma moratória de três meses às extensões anunciadas anteriormente para as usinas nucleares existentes na Alemanha, enquanto fechava sete dos 17 reatores que operavam desde 1981". Os protestos continuaram e, em 29 de maio de 2011, o governo de Merkel anunciou que fecharia todas as suas usinas nucleares até 2022.

Enquanto isso, as concessionárias de eletricidade transportam combustível irradiado para instalações de armazenamento temporário em Gorleben, Lubmin e Ahaus até que instalações de armazenamento temporário possam ser construídas perto dos locais do reator. Anteriormente, o combustível irradiado era enviado à França ou ao Reino Unido para reprocessamento, mas essa prática foi encerrada em julho de 2005.

Holanda

COVRA ( Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval ) é a empresa holandesa de processamento e armazenamento provisório de resíduos nucleares em Vlissingen , que armazena os resíduos produzidos em sua única usina nuclear remanescente após serem reprocessados ​​pela Areva NC em La Hague , Manche , Normandia , França . Até que o governo holandês decida o que fazer com o lixo, ele ficará na COVRA, que atualmente tem licença para operar por cem anos. No início de 2017, não há planos para uma instalação de descarte permanente.

Rússia

Na Rússia, o Ministério da Energia Atômica ( Minatom ) é responsável por 31 reatores nucleares que geram cerca de 16% de sua eletricidade. Minatom também é responsável pelo reprocessamento e descarte de lixo radioativo, incluindo mais de 25.000 toneladas (55 milhões de libras) de combustível nuclear usado em armazenamento temporário em 2001.

A Rússia tem uma longa história de reprocessamento de combustível irradiado para fins militares e, anteriormente, planejou reprocessar combustível irradiado importado, possivelmente incluindo algumas das 33.000 toneladas (73 milhões de libras) de combustível irradiado acumuladas em locais em outros países que receberam combustível dos EUA. que os Estados Unidos se comprometeram originalmente a retomar, como Brasil, República Tcheca, Índia, Japão, México, Eslovênia, Coréia do Sul, Suíça, Taiwan e União Europeia.

Uma Lei de Proteção Ambiental em 1991 proibiu a importação de material radioativo para armazenamento de longo prazo ou sepultamento na Rússia, mas uma legislação controversa para permitir a importação para armazenamento permanente foi aprovada pelo Parlamento russo e assinada pelo presidente Putin em 2001. No longo prazo, os russos plano é para descarte geológico profundo. A maior atenção foi dada aos locais onde os resíduos se acumularam em armazenamento temporário em Mayak, perto de Chelyabinsk, nos montes Urais, e em granito em Krasnoyarsk, na Sibéria.

Espanha

A Espanha tem cinco usinas nucleares ativas com sete reatores que produziram 21% da eletricidade do país em 2013. Além disso, há um legado de resíduos de alto nível de outras duas usinas fechadas mais antigas. Entre 2004 e 2011, uma iniciativa bipartidária do Governo espanhol promoveu a construção de um armazém centralizado provisório (ATC, Almacén Temporal Centralizado ), semelhante ao conceito holandês COVRA . No final de 2011 e início de 2012 foi dado o sinal verde final, os estudos preliminares estavam sendo concluídos e um terreno foi adquirido perto de Villar de Cañas ( Cuenca ) após um processo de licitação competitivo. A instalação seria licenciada inicialmente por 60 anos.

No entanto, pouco antes do início das inovações em 2015, o projeto foi interrompido devido a uma mistura de problemas geológicos, técnicos, políticos e ecológicos. No final de 2015, o Governo Regional considerou-o “obsoleto” e efetivamente “paralisado”. No início de 2017, o projeto não foi arquivado, mas permanece congelado e nenhuma ação adicional é esperada em breve. Enquanto isso, o combustível nuclear usado e outros resíduos de alto nível estão sendo mantidos nas piscinas das usinas, bem como armazenamento em barril seco no local ( almacenes temporales individualizados ) em Garoña e Trillo .

No início de 2017, também não há planos para uma instalação permanente de descarte de alto nível. Os resíduos de baixo e médio nível são armazenados na unidade El Cabril ( Província de Córdoba ).

Suécia

Na Suécia , em 2007, havia dez reatores nucleares em operação que produzem cerca de 45% de sua eletricidade. Dois outros reatores em Barsebäck foram fechados em 1999 e 2005. Quando esses reatores foram construídos, esperava-se que seu combustível nuclear fosse reprocessado em um país estrangeiro, e os resíduos do reprocessamento não seriam devolvidos à Suécia. Posteriormente, foi cogitada a construção de uma planta de reprocessamento doméstica, mas ainda não foi construída.

A aprovação da Lei de Estipulação de 1977 transferiu a responsabilidade pela gestão de resíduos nucleares do governo para a indústria nuclear, exigindo que os operadores de reatores apresentassem um plano aceitável para a gestão de resíduos com "segurança absoluta" para obter uma licença de operação. No início de 1980, após o colapso de Three Mile Island nos Estados Unidos, um referendo foi realizado sobre o uso futuro da energia nuclear na Suécia. No final de 1980, depois que um referendo de três questões produziu resultados mistos, o Parlamento sueco decidiu eliminar os reatores existentes até 2010. Em 5 de fevereiro de 2009, o Governo da Suécia anunciou um acordo permitindo a substituição dos reatores existentes, efetivamente encerrando a fase - política de saída. Em 2010, o governo sueco se abriu para a construção de novos reatores nucleares. As novas unidades só podem ser construídas nas usinas nucleares existentes, Oskarshamn, Ringhals ou Forsmark, e apenas para substituir um dos reatores existentes, que terá de ser encerrado para que o novo possa arrancar.

A Empresa Sueca de Gestão de Combustível Nuclear e Resíduos . (Svensk Kärnbränslehantering AB, conhecido como SKB) foi criado em 1980 e é responsável pela destinação final de resíduos nucleares. Isso inclui a operação de uma instalação de armazenamento recuperável monitorada, a Instalação Provisória Central de Armazenamento para Combustível Nuclear Usado em Oskarshamn , cerca de 240 quilômetros (150 milhas) ao sul de Estocolmo, na costa do Báltico; transporte de combustível irradiado; e construção de um repositório permanente. Utilitários suecos armazenam combustível usado no local do reator por um ano antes de transportá-lo para a instalação em Oskarshamn, onde será armazenado em cavernas escavadas cheias de água por cerca de 30 anos antes de ser removido para um depósito permanente.

O projeto conceitual de um repositório permanente foi determinado em 1983, exigindo a colocação de latas de ferro revestidas de cobre em rocha rochosa a cerca de 500 metros (1.600 pés) abaixo do solo, abaixo do lençol freático, no que é conhecido como método KBS-3 . O espaço ao redor das vasilhas será preenchido com argila bentonítica . Depois de examinar seis locais possíveis para um repositório permanente, três foram nomeados para uma investigação mais aprofundada, em Osthammar , Oskarshamn e Tierp . Em 3 de junho de 2009, a Swedish Nuclear Fuel and Waste Co. escolheu um local para um depósito de lixo de nível profundo em Östhammar, perto da usina Nuclear de Forsmark. O aplicativo para construir o repositório foi entregue pela SKB 2011.

Suíça

A Suíça tem cinco reatores nucleares que fornecem cerca de 43% de sua eletricidade por volta de 2007 (34% em 2015). Algum combustível nuclear gasto suíço foi enviado para reprocessamento na França e no Reino Unido; a maior parte do combustível está sendo armazenada sem reprocessamento. Uma organização de propriedade da indústria, ZWILAG, construiu e opera uma instalação central de armazenamento provisório para combustível nuclear irradiado e resíduos radioativos de alto nível, e para acondicionamento de resíduos radioativos de baixo nível e para incineração de resíduos. Outras instalações de armazenamento temporário anteriores ao ZWILAG continuam a operar na Suíça.

O programa suíço está considerando opções para a localização de um depósito profundo para a eliminação de resíduos radioativos de alto nível e para os resíduos de nível baixo e intermediário. A construção de um repositório não está prevista até meados deste século. A pesquisa em rochas sedimentares (especialmente argila Opalinus) é realizada no laboratório de rochas suíço Mont Terri ; o local de teste Grimsel, uma instalação mais antiga em rocha cristalina, também ainda está ativa.

Reino Unido

A Grã-Bretanha tem 19 reatores em operação, produzindo cerca de 20% de sua eletricidade. Ela processa grande parte de seu combustível irradiado em Sellafield, na costa noroeste da Irlanda, onde o lixo nuclear é vitrificado e selado em recipientes de aço inoxidável para armazenamento seco acima do solo por pelo menos 50 anos antes de um eventual descarte geológico profundo. Sellafield tem um histórico de problemas ambientais e de segurança, incluindo um incêndio em uma usina nuclear em Windscale e um incidente significativo em 2005 na usina principal de reprocessamento (THORP).

Em 1982, o Executivo de Gerenciamento de Resíduos Radioativos da Indústria Nuclear (NIREX) foi estabelecido com a responsabilidade pela eliminação de resíduos nucleares de longa duração e em 2006 um Comitê de Gerenciamento de Resíduos Radioativos (CoRWM) do Departamento de Meio Ambiente, Alimentos e Assuntos Rurais recomendou o descarte geológico 200 -1.000 metros (660-3.280 pés) subterrâneos. A NIREX desenvolveu um conceito de repositório genérico baseado no modelo sueco, mas ainda não selecionou um site. Uma Autoridade de Descomissionamento Nuclear é responsável pelo empacotamento de resíduos do reprocessamento e, eventualmente, isentará a British Nuclear Fuels Ltd. da responsabilidade pelos reatores de energia e pela planta de reprocessamento de Sellafield.

América do Norte

Canadá

As 18 usinas nucleares em operação no Canadá geraram cerca de 16% de sua eletricidade em 2006. Uma Lei Nacional de Resíduos de Combustível Nuclear foi promulgada pelo Parlamento canadense em 2002, exigindo que as empresas de energia nuclear criem uma organização de gestão de resíduos para propor ao Governo do Canadá abordagens para a gestão de resíduos nucleares e implementação de uma abordagem posteriormente selecionada pelo governo. A Lei definiu gestão como "gestão de longo prazo por meio de armazenamento ou descarte, incluindo manuseio, tratamento, acondicionamento ou transporte para fins de armazenamento ou descarte."

A resultante Organização de Gerenciamento de Resíduos Nucleares (NWMO) conduziu um extenso estudo de três anos e consultas com canadenses. Em 2005, eles recomendaram o Adaptive Phased Management, uma abordagem que enfatizava os métodos técnicos e de gestão. O método técnico incluiu o isolamento centralizado e a contenção do combustível nuclear gasto em um repositório geológico profundo em uma formação rochosa adequada, como o granito do Escudo Canadense ou rochas sedimentares Ordovicianas . Também foi recomendado um processo de tomada de decisão em fases, apoiado por um programa de aprendizagem, pesquisa e desenvolvimento contínuos.

Em 2007, o governo canadense aceitou essa recomendação e a NWMO foi incumbida de implementá-la. Nenhum cronograma específico foi definido para o processo. Em 2009, a NWMO estava projetando o processo de seleção do local; a localização deveria levar 10 anos ou mais.

Estados Unidos

Os locais nos EUA onde o lixo nuclear é armazenado

A Lei de Política de Resíduos Nucleares de 1982 estabeleceu um cronograma e procedimento para a construção de um depósito subterrâneo permanente para resíduos radioativos de alto nível em meados da década de 1990, e previa algum armazenamento temporário de resíduos, incluindo combustível irradiado de 104 reatores nucleares civis que produzem cerca de 19,4% da eletricidade lá. Os Estados Unidos em abril de 2008 tinham cerca de 56.000 toneladas (120 milhões de libras) de combustível usado e 20.000 recipientes de resíduos sólidos relacionados à defesa, e espera-se que aumente para 119.000 toneladas (260 milhões de libras) até 2035. Os EUA optaram pela Yucca Repositório de resíduos nucleares de montanha , um repositório final na montanha Yucca em Nevada , mas este projeto foi amplamente contestado, com algumas das principais preocupações sendo o transporte de longa distância de resíduos dos Estados Unidos para este local, a possibilidade de acidentes e a incerteza de sucesso em isolar o lixo nuclear do ambiente humano para sempre. A montanha Yucca, com capacidade para 70.000 toneladas (150 milhões de libras) de lixo radioativo, deveria ser inaugurada em 2017. No entanto, a administração Obama rejeitou o uso do local na proposta de orçamento federal dos Estados Unidos de 2009 , que eliminou todo o financiamento, exceto o necessário para responder a indagações da Comissão Reguladora Nuclear , "enquanto a Administração concebe uma nova estratégia para a eliminação de resíduos nucleares." Em 5 de março de 2009, o secretário de Energia Steven Chu disse em uma audiência no Senado que "o local da montanha Yucca não era mais visto como uma opção para armazenar resíduos do reator". A partir de 1999, o lixo nuclear gerado pelos militares está sendo sepultado na Usina Piloto de Isolamento de Resíduos no Novo México.

Uma vez que a fração dos átomos de um radioisótopo decaindo por unidade de tempo é inversamente proporcional à sua meia-vida, a radioatividade relativa de uma quantidade de lixo radioativo humano enterrado diminuiria com o tempo em comparação com os radioisótopos naturais; como as cadeias de decomposição de 120 milhões de megatons (260 quatrilhões de libras) de tório e 40 milhões de megatons (88 quatrilhões de libras) de urânio, que estão em concentrações relativamente baixas de partes por milhão cada sobre a massa de 30.000 quatrilhões de toneladas (66.000.000 quatrilhões de libras) da crosta . Por exemplo, ao longo de um período de milhares de anos, depois que os radioisótopos de meia-vida curta mais ativos decaíram, enterrar o lixo nuclear dos EUA aumentaria a radioatividade nos 610 metros (2.000 pés) superiores de rocha e solo nos Estados Unidos (10 milhões quilômetros quadrados, 3,9 milhões de milhas quadradas) por 1 parte em 10 milhões sobre a quantidade cumulativa de radioisótopos naturais em tal volume, embora a vizinhança do local teria uma concentração muito maior de radioisótopos artificiais no subsolo do que essa média.

Em um memorando presidencial datado de 29 de janeiro de 2010, o presidente Obama estabeleceu a Comissão da Fita Azul sobre o Futuro Nuclear da América (a Comissão). A Comissão, composta por quinze membros, conduziu um extenso estudo de dois anos sobre a eliminação de resíduos nucleares, o que é conhecido como "back end" do processo de energia nuclear. A Comissão estabeleceu três subcomitês: Tecnologia do Reator e do Ciclo do Combustível, Transporte e Armazenamento e Eliminação. Em 26 de janeiro de 2012, a Comissão apresentou seu relatório final ao Secretário de Energia Steven Chu. No relatório final do Subcomitê de Descarte, a Comissão não emite recomendações para um local específico, mas apresenta uma recomendação abrangente para estratégias de descarte. Durante a pesquisa, a Comissão visitou a Finlândia, França, Japão, Rússia, Suécia e Reino Unido. Em seu relatório final, a Comissão apresentou sete recomendações para o desenvolvimento de uma estratégia abrangente a ser seguida:

Recomendação # 1
Os Estados Unidos devem empreender um programa integrado de gestão de resíduos nucleares que leve ao desenvolvimento oportuno de uma ou mais instalações geológicas profundas permanentes para o descarte seguro de combustível irradiado e resíduos nucleares de alto nível.
Recomendação # 2
Uma nova organização de propósito único é necessária para desenvolver e implementar um programa focado e integrado para o transporte, armazenamento e descarte de lixo nuclear nos Estados Unidos.
Recomendação # 3
O acesso garantido ao saldo do Fundo de Resíduos Nucleares (NWF) e às receitas geradas pelo pagamento de taxas anuais de resíduos nucleares dos contribuintes é absolutamente essencial e deve ser fornecido à nova organização de gestão de resíduos nucleares.
Recomendação # 4
Uma nova abordagem é necessária para localizar e desenvolver instalações de resíduos nucleares nos Estados Unidos no futuro. Acreditamos que esses processos têm maior probabilidade de sucesso se forem:
  • Adaptável - no sentido de que o próprio processo é flexível e produz decisões que respondem a novas informações e novos desenvolvimentos técnicos, sociais ou políticos.
  • Encenado - no sentido de que as principais decisões são revisadas e modificadas conforme necessário ao longo do caminho, em vez de serem pré-determinadas com antecedência.
  • Com base no consentimento - no sentido de que as comunidades afetadas têm a oportunidade de decidir se aceitam as decisões sobre a localização das instalações e retêm um controle local significativo.
  • Transparente - no sentido de que todas as partes interessadas têm a oportunidade de entender as decisões-chave e se envolver no processo de maneira significativa.
  • Com base em padrões e ciência - no sentido de que o público pode ter certeza de que todas as instalações atendem a padrões de segurança e proteção ambiental rigorosos, objetivos e consistentemente aplicados.
  • Governado por acordos de parceria ou acordos legalmente aplicáveis ​​com estados anfitriões, tribos e comunidades locais.
Recomendação # 5
A atual divisão de responsabilidades regulatórias para desempenho de repositório de longo prazo entre o NRC e a EPA é apropriada e deve continuar. As duas agências devem desenvolver novos padrões de segurança independentes do local em um processo conjunto formalmente coordenado que envolva ativamente e solicite contribuições de todos os constituintes relevantes.
Recomendação # 6
As funções, responsabilidades e autoridades dos governos locais, estaduais e tribais (com relação à localização das instalações e outros aspectos da eliminação de resíduos nucleares) devem ser um elemento da negociação entre o governo federal e as outras unidades de governo afetadas no estabelecimento de um instalação de eliminação. Além dos acordos juridicamente vinculativos, conforme discutido na Recomendação nº 4, todos os níveis de governo afetados (local, estadual, tribal etc.) devem ter, no mínimo, um papel consultivo significativo em todas as outras decisões importantes. Além disso, os estados e tribos devem reter - ou quando apropriado, ser delegados - autoridade direta sobre aspectos de regulamentação, permissão e operações onde a supervisão abaixo do nível federal pode ser exercida de forma eficaz e de uma forma que seja útil para proteger os interesses e obter o confiança das comunidades e cidadãos afetados.
Recomendação # 7
O Conselho de Revisão Técnica de Resíduos Nucleares (NWTRB) deve ser mantido como uma fonte valiosa de consultoria e revisão técnica independente.

Repositório internacional

Embora a Austrália não tenha nenhum reator de energia nuclear, a Pangea Resources considerou instalar um repositório internacional no outback da Austrália do Sul ou Austrália Ocidental em 1998, mas isso estimulou a oposição legislativa em ambos os estados e no Senado nacional australiano durante o ano seguinte. Posteriormente, a Pangea encerrou as operações na Austrália, mas ressurgiu como Pangea International Association e, em 2002, evoluiu para a Associação para Armazenamento Subterrâneo Regional e Internacional com o apoio da Bélgica, Bulgária, Hungria, Japão e Suíça. Um conceito geral para um repositório internacional foi desenvolvido por um dos diretores em todos os três empreendimentos. A Rússia manifestou interesse em servir como repositório para outros países, mas não prevê patrocínio ou controle por um órgão internacional ou grupo de outros países. África do Sul, Argentina e oeste da China também foram mencionados como possíveis localizações.

Na UE, a COVRA está negociando um sistema europeu de eliminação de resíduos com locais únicos de disposição que podem ser usados ​​por vários países da UE. Esta possibilidade de armazenamento em toda a UE está sendo pesquisada no programa SAPIERR-2.

Veja também

Notas

Referências

Leitura adicional

links externos