Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Odpady radioaktywne mniej bezpieczne niż sądzono

Recommended Posts

Państwa wykorzystujące elektrownie atomowe są przygotowane na długotrwałe składowanie odpadów. Jedną z najważniejszych zasad bezpiecznego składowania takich odpadów jest niedopuszczenie do kontaktu z wodą. Jednak, jak się okazuje, współczesne metody przechowywania mogą... ułatwiać skażenie, jeśli już dojdzie do kontaktu z wodą.

Wiadomo, że odpady z elektrowni atomowych trzeba przechowywać przez setki lat. Jeśli w tym czasie dostanie się do nich woda, istnieje ryzyko skażenia wód gruntowych radioaktywnymi izotopami i rozprzestrzenienie zanieczyszczeń daleko poza miejsce składowania odpadów.

Aby temu zapobiec odpady zatapia się w obojętnym chemicznie nierozpuszczalnym szkle, a samo szkło umieszcza się w beczkach ze stali nierdzewnej, które izolują całość od otoczenia.

Testy wykazały, że każde z tych rozwiązań świetnie się sprawdza. Przynajmniej w teorii. Grupa naukowców z Pacific Northwest National Laboratory, Pennsylvania State University, Ohio State University, Rensselaer Polytechnic Institute oraz francuskiej Komisji Energii Atomowej i Alternatywnych Źródeł Energii, stwierdziła, że jeśli woda w jakiś sposób dostanie się do beczki, to na styk stali i szkła będzie działał jak katalizator przyspieszający degradację obu materiałów i uwalnianie odpadów do środowiska.

Naukowcy skupili się na zbadaniu scenariusza, w którym woda przedostaje się do beczek. Takiej sytuacji nie można wykluczyć. Nie wiemy bowiem, jak w ciągu setek lat zmieni się otoczenie, w którym przechowywane są odpady. Nie potrafimy przewidzieć, jak zmiany we wzorcach odpadów wpłyną na krążenie wód gruntowych. Zatem nawet tam, gdzie obecnie jest sucho i gdzie składuje się z beczki z odpadami, w przyszłości może pojawić się woda.

Zatem, jak stwierdzili specjaliści, należy tak przechowywać odpady z elektrowni atomowych, by pozostawały one bezpieczne nawet wówczas, gdy zostaną narażone na kontakt z wodą. Dotychczasowe testy wykazywały, że zarówno stal nierdzewna jak i szkło są długoterminowo stabilne przy kontakcie z wodą. Jednak teraz eksperci testowali, co się stanie, jeśli szkło i stal mają ze sobą kontakt, a pomiędzy nie dostanie się woda.

Okazało się, że na styku obu materiałów zachodzą inne reakcje chemiczne niż na powierzchni każdego z nich z osobna. Przy długoterminowym kontakcie z wodą tak czy inaczej dochodzi do rozpuszczenia materiału. Na styku stali i szkła lokalna koncentracja takich rozpuszczonych materiałów może być wysoka, co tworzy nowe środowisko chemiczne, przyspieszając korozję. Materiały zaczynają ze sobą reagować w znacznie szybszym tempie niż ma to miejsce normalnie. Pojawia się zjawisko korozji szczelinowej, podczas której zwiększa się lokalna kwasowość, co sprzyja przyspieszeniu korozji stali.

Naukowcy postanowili sprawdzić swoje przewidywania w praktyce. Zetknęli ze sobą szkło i stal nierdzewną, dodali do tego roztwór chlorku sodu. Całość była przez 30 dni trzymana w temperaturze 90 stopni Celsjusza. Później oba materiały zbadano za pomocą mikroskopu. Okazało się, że z części szkła całkowicie zostały wypłukane metale. To typowe zjawisko wymywania metali ze szkła w kwaśnym środowisku. W pobliżu miejsca prowadzenia eksperymentu zanotowano znaczące zwiększenie ilości żelaza, co pokazuje, że również stal zaczęła się rozpuszczać. Naukowcy uważają, że dodatkowo reaktywność, a co za tym idzie degradacja materiałów, jest zwiększana przez chrom, który w dużych ilościach (m.in. 11%) wchodzi w skład stali nierdzewnej.

Badania samej stali wykazały, że w wyniku reakcji pokryła się też warstwą aluminium, sodu i innych metali. To wskazuje, że część rozpuszczonego materiału osadziła się na stali. Taka warstwa może z czasem zmniejszyć reaktywność i zmniejszyć tempo korozji stali, jednak potrzebne są dłużej trwające eksperymenty, by to potwierdzić.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

jednak potrzebne są dłużej trwające eksperymenty, by to potwierdzić.

Kilkusetletnie, najlepiej w warunkach naturalnych, powinny być wystarczające :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Super-ziemia TOI-1452 b może być w całości pokryta oceanem, uważa międzynarodowy zespół astronomów. Na łamach The Astronomical Journal uczeni poinformowali o odkryciu planety krążącej wokół czerwonego karła TOI-1452 znajdującego się w układzie podwójnym w Gwiazdozbiorze Smoka. Układ ten jest odległy od Ziemi o 99,5 lat świetlnych.
      TOI-1452 b jest nieco większa i bardziej masywna od naszej planety. Obiega swoją gwiazdę w ciągu 11 dni. Mimo że jej gwiazda jest mniejsza i chłodniejsza od Słońca, to planeta otrzymuje mniej więcej dwukrotnie więcej promieniowania niż Ziemia. Jest go tyle, że odpowiada ono temperaturze 52,85 stopni Celsjusza na powierzchni planety.
      Woda stanowi mniej niż 1% masy Ziemi. Gęstość niektórych egzoplanet wskazuje, że w większym stopniu zbudowane są z lżejszych materiałów niż nasza planeta. Najprawdopodobniej znaczy to, że zawierają więcej wody.
      TOI-1452 to jedna z najlepszych znanych nam kandydatek na wodny świat. Jej średnica i masa wskazują, że ma ona znacznie mniejszą gęstość niż planeta zbudowana ze skał i metali, jak Ziemia, stwierdził główny autor badań, Charles Cadieux. Analizy wykazały, że planeta może aż w 30% składać się z wody.
      TOI-1452 b z pewnością będzie badana za pomocą Teleskopu Webba. Znajduje się bowiem stosunkowo blisko Ziemi, co ułatwia badanie jej atmosfery, ponadto jest w takim miejscu nieboskłonu, który jest widoczny dla Webba przez większą część roku. Jak tylko zarezerwujemy sobie czas obserwacyjny na JWST rozpoczniemy pracę nad lepszym zrozumieniem tej planety, dodaje profesor René Doyon z Uniwersytetu w Montrealu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pomoc ptakom często kojarzy z dokarmianiem zimą. Należy jednak pamiętać, że podczas upalnego lata bardzo ważny jest dostęp do wody. W European Zoological Journal ukazał się jakiś czas temu artykuł pt. „Summer water sources for temperate birds: use, importance, and threats”, którego autorzy sprawdzali, jakie miejsca ptaki wykorzystują do wodopoju i kąpieli.
      Lato to dla licznych młodych osobników czas tuż po opuszczeniu gniazda. Ptasi rodzice są zaś zmęczeni prokreacją i opieką nad potomstwem (aktywnością rozrodczą). Zważywszy że już wczesną jesienią wiele gatunków czeka wędrówka na zimowiska, trzeba najpierw odpocząć i nabrać sił. Nic więc dziwnego, że w upalne dni tak ważny jest dostęp do wody.
      Wody jest niestety jest coraz mniej, zwłaszcza w miastach, gdzie w wielu miejscach króluje najzwyczajniej betonoza. Dlatego też chcieliśmy zobaczyć, jakie miejsca ptaki wykorzystują do wodopoju i kąpieli. Prace miały charakter wielkoprzestrzenny i objęły teren całej Polski, a w zbieranie materiałów było zaangażowanych kilkanaście osób z wielu instytucji - opowiada prof. Piotr Tryjanowski z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (UPP).
      Sporym zaskoczeniem było to, jak wiele gatunków korzysta z drobnych pojników. Łącznie stwierdziliśmy bowiem 2335 ptaków, aż z 51 gatunków – dodaje prof. Łukasz Jankowiak z Uniwersytetu Szczecińskiego, który odpowiadał za archiwizację i analizę danych.
      Prof. Jacek J. Nowakowski z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie wyjaśnia, że prace zespołu są kolejnym przyczynkiem do zrozumienia, jak ptaki reagują na wysokie temperatury.
      Ptaki cechują się wysoką temperaturą ciała (sięga ona nawet 44°C). Gdy jest gorąco, regulacja temperatury odbywa się przede wszystkim przez parowanie wody, co oznacza, że musi ona być dostępna w środowisku. Kluczem jest nie tylko obecność wody, ale też bezpieczeństwo miejsca picia i kąpieli. Ptaki są naprawdę niezwykle plastyczne w odnajdowaniu i wykorzystywaniu zasobów wodnych. Za pojnik czy miejsce kąpieli może służyć miska z wodą, kałuża w lesie czy na polu, fontanna, woda cieknąca z węża ogrodowego, kranu czy pompy - mówi prof. Tryjanowski.
      Autorzy badań zauważyli, że wśród wyróżnionych typów pojników pojniki o cechach kojarzących się z naturalnymi źródłami wody - a więc kałuże, zbiorniki przeciwpożarowe czy otoczenie fontann - były przez ptaki wybierane chętniej od pojników wystawionych przez człowieka, np. misek czy kuwet. Wg naukowców, można to próbować wyjaśnić większą ilością wody w pojnikach pierwszego rodzaju; niewykluczone jednak, że woda w mniejszych pojnikach po prostu szybciej się nagrzewa i/lub brudzi, a korzystanie z nich wiąże się też z większym zagrożeniem drapieżnictwem. Warto zwrócić uwagę, że na miejskich osiedlach odnotowano np. pojniki ustawione w pobliżu pojemników z jedzeniem dla psów u kotów. Jak można się domyślić, ptaki boją się korzystać z takiego źródła wody.
      Naukowcy ustalili, że ptakom korzystającym z pojników zagraża kilka rodzajów (grup) niebezpieczeństw. W przypadku kałuż na poboczach problemem są, oczywiście, szybko poruszające się auta. Pojnik może też wyschnąć. Oprócz tego mówi się o narastającym problemie drapieżnictwa.
      Przyszłe badania pozwolą zapewne dokładniej określić rolę małych zbiorników wodnych podczas upałów, ale autorzy artykułu z European Zoological Journal już teraz dają miłośnikom ptaków parę wskazówek. [...] Warto w ogrodzie, a nawet na balkonie postawić pojnik dla ptaków, oddalić go od miejsc dokarmiania domowych pupili, zadbać o czystość i bezpieczeństwo pojnika, a obserwacje ptaków z niego korzystających będą fantastycznym przeżyciem estetycznym. Przy okazji można sięgnąć po zeszyt ćwiczeń prof. Tryjanowskiego i dr. n. med. Sławomira Murawca „Analiza szczegółów i dostrzeganie całości” [PDF].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Erupcja podwodnego wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha'apai była jednym z najpotężniejszych wydarzeń tego typu w czasach współczesnych oraz największą erupcją obserwowaną przez naukę. Teraz dowiadujemy się, że wyrzuciła ona do atmosfery rekordowo dużo wody. Na tyle dużo, że przejściowo może ona wpłynąć na średnie temperatury na całej planecie. Nigdy czegoś takiego nie widzieliśmy, mówi Luis Millán z Jet Propulsion Laboratory, który wraz z zespołem zbadał ilość wody, jaka po erupcji trafiła do stratosfery.
      Na łamach Geophysical Research Letters Millán i jego koledzy informują, że w wyniku erupcji do stratosfery – warstwy atmosfery znajdującej się na wysokości od 12 do 53 kilometrów – trafiło 146 milionów ton wody. To 10% tego, co już było obecne w stratosferze. Naukowcy przeanalizowali dane z urządzenia MLS (Microwave Limb Sounder), które znajduje się na pokładzie satelity Astra. Bada ono gazy atmosferyczne. Po erupcji Hunga Tonga-Hunga Ha'apai pojawiły się niezwykle wysokie odczyty wartości pary wodnej. Musieliśmy dokładnie sprawdzić wszystkie pomiary, by upewnić się, że możemy im ufać, podkreśla Millán.
      Erupcje wulkanów rzadko dostarczają znaczące ilości wody do stratosfery. NASA prowadzi odpowiednie pomiary od 18 lat i tylko w dwóch przypadkach – w roku 2008 (wulkan Kasatochi) i 2015 (wulkan Calbuco) – odnotowano wyrzucenie przez wulkany dużych ilości wody do stratosfery. Oba te wydarzenia były jednak niczym, w porównaniu z tegoroczną erupcją, w obu przypadkach para wodna szybko zniknęła ze stratosfery. Teraz jednak może być inaczej. Nadmiarowa wilgoć z erupcji Hunga Tonga może pozostać w stratosferze przez lata.
      Dodatkowa para wodna będzie wpływała na procesy chemiczne w atmosferze, czasowo przyczyniając się do zubożenia warstwy ozonowej. Może też wpłynąć na temperatury przy powierzchni. Erupcje wulkaniczne, wyrzucając do atmosfery popiół, pył i różne gazy, zwykle przyczyniają się do przejściowego schłodzenia powierzchni naszej planety. Tymczasem Hunga Tonga nie dostarczył do stratosfery zbyt dużej ilości aerozoli. Natomiast tak duża ilość dodatkowej wody może przejściowo przyczynić się do niewielkiego zwiększenia temperatury na powierzchni planety, gdyż para wodna jest gazem cieplarnianym. Wpływ ten zaniknie, gdyż ta nadmiarowa para zniknie ze stratosfery.
      Millán i jego zespół stwierdzają, że gigantyczna ilość pary wodnej wyrzuconej przez wulkan to wynik „odpowiedniej” głębokości, na jakiej znajdowała się kaldera wulkanu. Nad nią znajdowało się 150 metrów wody. Gdyby kaldera była płycej, wulkan wyrzuciłby mniej wody, gdyby była głębiej, ciśnienie wody spowodowałoby, że erupcja nie wyrzuciłaby jej aż tyle.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy skupieni w organizacji Global Alliance on Health and Pollution z siedzibą w Szwajcarii dokonali ogólnoświatowej oceny wpływu zanieczyszczeń na śmiertelność wśród ludzi. W roku 2019 zanieczyszczenia zabiły około 9 milionów osób. Są więc największym środowiskowym czynnikiem ryzyka przedwczesnego zgonu. Zanieczyszczenia środowiska odpowiadają za 15% wszystkich zgonów na świecie.
      W poprzednim takim raporcie opisano zgony z powodu zanieczyszczeń w roku 2015. Również wtedy zmarło około 9 milionów osób. Jednak w międzyczasie zmieniła się struktura zanieczyszczeń zabijających ludzi.
      Z najnowszego raportu dowiadujemy się, że zmniejszyła się liczba zgonów związanych z zanieczyszczeniami z powodu skrajnego ubóstwa. Mniej ludzi umiera obecnie z powodu zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach, spowodowanych np. używaniem otwartych palenisk. Odnotowano też mniej zgonów z powodu zanieczyszczonej wody pitnej. Jednak więcej osób umiera z powodu zanieczyszczeń powietrza na zewnątrz oraz z powodu zanieczyszczeń toksynami, np. ołowiem. To nowoczesne czynniki ryzyka, spowodowane zwiększoną industrializacją i urbanizacją. Od roku 2015 liczba zgonów spowodowanych tymi właśnie nowoczesnymi czynnikami ryzyka zwiększyła się o 7%, a od roku 2000 jest to aż 66-procentowy wzrost.
      Zanieczyszczenia środowiska to jedne z najpoważniejszych zagrożeń dla zdrowia ludzi i całej planety. Fakt ich istnienia zagraża podstawom rozwoju nowoczesnych społeczeństw. Zanieczyszczenia te to m.in. pyły zawieszone, ozon, tlenki siarki i azotu, zanieczyszczenia wody pitnej i oceanów przez rtęć, azot, fosfor, plastik, odpady przemysłu naftowego czy też zatrucie gleby ołowiem, pestycydami, przemysłowymi związkami chemicznymi czy odpadami elektronicznymi. Zanieczyszczenia nie tylko zabijają ludzi, ale powodują też olbrzymie straty gospodarcze. W roku 2015 z powodu zanieczyszczeń światowa gospodarka straciła 4,6 biliarda USD, czyli 6,2 całej wartości światowej produkcji. Największy koszt zanieczyszczeń ponosi ludność krajów o niskich i średnicy dochodach. To tam notuje się aż 92% zgonów z powodu zanieczyszczeń i tam dochodzi do największych strat gospodarczych.
      Jak wyliczają eksperci, w roku 2019 zanieczyszczenia powietrza – zarówno wewnątrz pomieszczeń, jak i na zewnątrz – zabiły 6,7 miliona osób. Kolejnych 1,4 miliona zmarło z powodu zanieczyszczonej wody, a zanieczyszczenia ołowiem były odpowiedzialne za 900 000 zgonów. Z kolei toksyny związane z miejscem pracy przyczyniły się do 870 000 przedwczesnych zgonów.
      Dane pokazują, że mężczyźni są w większym stopniu narażeni na zgon z powodu zanieczyszczeń powietrza na otwartej przestrzeni, zatrucia ołowiem i zanieczyszczeń w miejscu pracy. Z kolei kobiety i dzieci są narażeni na większe ryzyko zgonu z powodu zanieczyszczonej wody.
      W wyniku zanieczyszczenia środowiska na całym świecie umiera wielokrotnie więcej osób niż z powodu przemocy, wypadków drogowych, AIDS, malarii i gruźlicy, niedożywienia i nadużywania alkoholu i narkotyków. Równie dużą liczbę zgonów powoduje jedynie palenie papierosów oraz bierne palenie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przyspieszające tempo topnienia himalajskich lodowców zagraża źródłom wody, od których zależy byt milionów mieszkańców Azji. Zespół naukowy, na którego czele stali specjaliści z University of Leeds stwierdził, że w ciągu kilku ostatnich dekad tempo topnienia lodowców w Himalajach było średnio 10-krotnie szybsze niż w czasie ostatniego znaczącego epizodu zwiększania zasięgu lodowców, małej epoki lodowej, która miała miejsce 700–400 lat temu. Himalajskie lodowce tracą masę szybciej, niż jakiekolwiek inne lodowce na świecie.
      Autorzy badań wykonali rekonstrukcję zasięgu 14 798 himalajskich lodowców w czasie małej epoki lodowej. Stwierdzili, że od tamtego czasu powierzchnia tych lodowców skurczyła się o 40%, ze szczytowego zasięgu 28 000 km2 do obecnych 19 600 km2. W tym czasie lodowce utraciły od 390 do 586 km3 wody. To tyle, ile wody jest uwięzionej łącznie w lodowcach Alp, Kaukazu i gór Skandynawii. Uczeni obliczyli też, że woda ta podniosła poziom światowego oceanu o 0,92–1,38 mm.
      Himalaje to trzeci największy, po Antarktyce i Arktyce, obszar pokryty lodowcami. Z tego powodu są czasem nazywane „trzecim biegunem”.
      Nasze badania pokazują, że obecne tempo utraty lodu przez himalajskie lodowce jest co najmniej 10-krotnie szybsze niż w poprzednich wiekach. Z tak dużym tempem mamy do czynienia zaledwie w ciągu ostatnich kilku dekad, mówi współautor badań doktor Jonathan Carrivick.
      Szybsze tempo topnienia lodowców ma olbrzymie znaczenie dla setek milionów ludzi, którzy mają dostęp do żywności i energii dzięki rzekom zasilanym przez lodowce. Rzekom, do których należą m.in. Ganges, Indus i Brahmaputra.
      Badania pokazały też, że do szybszej utraty masy lodowców dochodzi na wschodzie Himalajów. Linia podziału przebiega tutaj przez wschodni Nepal i północny Bhutan. Różnice te mają prawdopodobnie związek z różnym ukształtowaniem terenu po obu stronach gór, co wpływa na interakcję z atmosferą i różne warunki pogodowe. Szybciej tracą też lód te lodowce, które spływają do jezior. Jako, że liczba i wielkość takich jezior wzrasta, zwiększa się też tempo utraty lodu. Do utraty lodu przyczyniają się również naturalne szczątki znajdujące się na powierzchni lodowca. Te lodowce, na których takie szczątki się znajdują, odpowiadają aż za 46,5% utraty masy lodu w Himalajach, mimo że stanowią jedynie 7,5% lodowców. Dlatego też doktor Carrivick przypomina, że modelując to, co dzieje się z lodowcami, naukowcy muszą brać pod uwagę nie tylko zmiany klimatu, ale również czynniki takie jak szczątki czy jeziora.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...