การห่อหุ้มของเสียกัมมันตภาพรังสี

การจัดการของเสีย

หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ต้องเผชิญคือการจัดการของเสียที่อาจก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและถ่ายโอนสารพิษไปยังห่วงโซ่อาหารในดิน-พืช-สัตว์ เป็นเวลาหลายปี ที่ซีเมนต์ได้ถูกนำมาใช้สำหรับการห่อหุ้มของเสียกัมมันตภาพรังสี เนื่องจากมีราคาไม่แพง สามารถเตรียมได้ง่ายในที่ห่างไกล และสามารถเจาะรูปทรงของเสียที่ซับซ้อนได้ (Milestone, 2006)

ปูนซีเมนต์ยังช่วยตรึงกัมมันตรังสีกัมมันตภาพรังสีโดยทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการแพร่กระจาย ให้การดูดซับและบริเวณที่เกิดปฏิกิริยา และคงค่า pH สูง ซึ่งจะลดความสามารถในการละลายของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี (Milestone, 2006) อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างของเสียกัมมันตภาพรังสีและซีเมนต์ที่ใช้สำหรับการห่อหุ้มอาจทำให้ความสมบูรณ์ของรูปแบบของเสียลดลง (Milestone, 2006)

การห่อหุ้มซีโอไลต์

ซีโอไลต์ธรรมชาติมักใช้เพื่อจำกัดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกากกัมมันตภาพรังสี การใช้งานในอดีตรวมถึงการจำกัดผลกระทบของเกาะทรีไมล์ส์และอุบัติเหตุนิวเคลียร์เชอร์โนบิล การกำจัดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีซีเซียมและสตรอนเทียมออกจากน้ำทิ้งจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ และการกำจัดการปนเปื้อนในน้ำ (Misaelides, 2011) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2528 แผนน้ำทิ้งไอออนของเซลลาฟิลด์ได้ใช้ คลิโนปติโลไลต์ เพื่อลดระดับซีเซียมและสตรอนเทียมที่ปล่อยลงสู่ทะเลไอริช

การชะล้างเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ที่เชื่อมโยงกับกากกัมมันตภาพรังสี การห่อหุ้ม. จากการศึกษาพบว่าการปรับปรุงโครงสร้างรูพรุนเป็นวิธีหนึ่งในการเก็บขยะในโครงสร้างที่แข็งแรง ตัวอย่างเช่น Bagosi (2006) ได้ทำการทดลองกับซีเมนต์และส่วนผสมของซีโอไลต์ธรรมชาติเพื่อป้องกันการชะชะของซีเซียม ผลการวิจัยพบว่าการเติมซีโอไลต์ช่วยลดการปล่อยซีเซียมได้ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ในช่วงระยะเวลาสามปี

Li & Wang (2005) ศึกษาผลกระทบของซีโอไลต์ต่อความแข็งแรง ความร้อนจากน้ำ และอัตราการชะล้างของเมทริกซ์การประสานเรซิน หลังจากการจำลองการทดสอบชะล้าง พวกเขาพบว่าการรวมของ ซีโอไลต์ในซีเมนต์ ลดอัตราการชะล้างของนิวไคลด์กัมมันตรังสีลงอย่างมาก พวกเขาสรุปว่าซีโอไลต์เป็นอาหารเสริมที่สนับสนุนความเสถียรของเมทริกซ์ซีเมนต์และสามารถลดอัตราการชะล้างลงได้อย่างมาก ซีโอไลต์เป็น ตะแกรงโมเลกุล เป็นแร่ธรรมชาติ