Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Estado do Rio de Janeiro Município de Belford Roxo Escola Estadual Presidente Kennedy Professor Cléber Portugal Matéria: APC Trabalho de Descarte de Resíduos Radioativos ou Nucleares Turma:MAM 201 Aluno: Fabiano de Oliveira Santos Índice: Introdução-------------------------------------------------------------------------------4 Descarte de resíduos Radioativos ou Nucleares.-----------------------------------5 Origens----------------------------------------------------------------------------------5 Origens de resíduos radioativos-----------------------------------------------------5 Mineração de urânio------------------------------------------------------------------6 Reprocessamento nuclear------------------------------------------------------------6 Grau de radioatividade---------------------------------------------------------------7 CONSTITUIÇÃO BÁSICA DOS RESÍDUOS----------------------------------8 SEGREGAÇÃO----------------------------------------------------------------------9 CARACTERIZAÇÃO E DESCARTE DURANTE A GERAÇÃO-----------10 Recipientes para coleta e armazenamento----------------------------------------10 IDENTIFICAÇÃO-------------------------------------------------------------------11 ARMAZENAMENTO PROVISÓRIO PARA DECAIMENTO - DEPÓSITO DE RESÍDUOS RADIOATIVOS----------------------------------------------------------------------11 Gerenciamento de Resíduos Radioativos------------------------------------------12 Conclusão------------------------------------------------------------------------------13 Bibliografia-----------------------------------------------------------------------------14 Introdução: O descarte dos resíduos radiativos ou nucleares são feitos a partir de substâncias usadas, Pelo processo queima de pastilhas dos reatores nucleares nas usinas de reprocessamento de elementos de elementos combustíveis queimados ,são os rejeitos radioativos, que não podem ser reaproveitados substâncias que não podem ser tratadas omo lixo comum Durante o funcionamento de um reator nuclear, isótopos radioativos extremamente perigosos, como césio, estrôncio, iodo, criptônio e plutônio, são criados e posteriormente descartados. Se esse rejeito for tratado indevidamente pode provocar sérios riscos à humanidade, pois abrange todo material que não pode ser reutilizado e que contém elementos radioativos. O lixo atômico não pode ser tratado como lixo comum. Existem três categorias de lixo atômico: resíduo de alto nível (HLW, de high level waste); resíduo de nível intermediário (ILW, intermediate level waste) e resíduo de baixo nível (LLW, de low level waste), indicando o grau de nocividade de cada resíduo atômico. Portanto, o HLW é o mais perigoso de todos, ele deve ser devidamente isolado, como mostra o artigo abaixo. O ILW é de risco intermediário e o LLW é o menos perigoso de todos, o que não quer dizer que seja inofensivo, ele deve ser devidamente tratado para que não ofereça ameaça. Tomando consciência do cuidado que devemos ter com lixos radioativos, resta-nos uma pergunta: onde depositar o lixo atômico? Uma vez que a radioatividade desses rejeitos se prolonga por milhares de anos e é extremamente nociva aos seres vivos, resta buscar ajuda aos órgãos competentes para um descarte adequado. Geralmente o lixo atômico é colocado em caixas de concreto com paredes espessas e só então lançado ao mar, porém, é impossível garantir proteção ao conteúdo radioativo. As caixas tendem a se deteriorar com o tempo e expor novamente a radiação, o que é preocupante aos especialistas, considerando as gerações futuras. Os rejeitos radioativos provenientes de hospitais, usinas nucleares, centros de pesquisas, etc., recebem o nome de lixo Nuclear. Como o próprio nome já diz, este material é resultado da atividade com elementos radioativos que emitem energia nuclear, como por exemplo, Urânio, Césio, Estrôncio, Iodo, Criptônio e Plutônio. Este lixo não pode ser reutilizado em razão dos isótopos radioativos, ou seja, não pode ser tratado como lixo comum. Por que o lixo nuclear representa perigo? Quando os isótopos de Urânio passam pelo processo de fissão nuclear, se desintegram e passam a emitir radiações gama. Os raios gama são extremamente nocivos à saúde porque possuem um grande poder de penetração, eles invadem as células do organismo e podem levar até à morte. Por isso os materiais radioativos oferecem riscos à saúde do homem.Os rejeitos de usinas nucleares são colocados em recipientes especiais e descartados em locais com revestimento de concreto, devendo permanecer confinados por um período longo, que varia de 50 a 300 anos. A radiação desaparece após esse tempo e não oferece mais riscos. Mas é importante destacar que esse período não é fixo, pode variar de um lixo para outro. Um dos maiores acidentes envolvendo o lixo Nuclear ocorreu na cidade de Goiânia, em 13 de setembro de 1987, e resultou na morte de mais de 400 pessoas. O material radioativo responsável pela catástrofe foi o Césio 137, que contaminou adultos e crianças. Após o acidente foi preciso criar o repositório: local isolado e profundo, recoberto com placas de chumbo (isolante), onde o lixo nuclear foi armazenado. Descarte de resíduos Radioativos ou Nucleares. Origens Os resíduos radioativos (ou "lixo atômico") é formado por resíduos com elementos químicos radioativos, gerados em processos de produção de energia nuclear, tanto em uso não pacífico como em armamento nuclear, podendo ainda ser oriundo de outros usos como tratamentos e diagnósticos radiológicos e pesquisa científica. A destinação do resíduo radioativo é um dos problemas mais sérios resultantes do uso da fissão nuclear para a geração de energia elétrica Existe ainda a possibilidade de deteriorização destes resíduos por meio de raios altamente ionizantes, mas estes tem alto custo. O maior perigo apresentado pelo lixo atômico é sua radioatividade, tóxica e cancerígena, mesmo em quantidades pequenas. A radioatividade desse material aumenta com o tempo. Todo radioisótop tem uma vida inteira de segundo e 400 anos , ou seja, o tempo necessário para perder quase toda sua radioatividade. Todo elemento radioativo decai para um elemento não-radioativo, mas o tempo necessário para que 2% dos núcleos radio-isótopos decaiam para núcleos radioativos é de aproximadamente 2 vezes que no exemplo do Urânio-238 o combustível de um usina radionuclear típica seriam 7 bilhões de anos Origens de resíduos radioativos Reatores nucleares A produção mundial de resíduos radioativos por usinas nucleares é de cerca de 9.000 toneladas por ano Resíduos de usinas nucleares consistem em: ·Combustíveis gastos: produtos de fissão nuclear, combustível nuclear gerado, trans-urânios gerados, matéria não gasta · Produtos ativados: São materiais originalmente não radioativos (p. ex. do interior do reator ou dos arredores) que entraram em contato com radiação de nêutrons e adquiriram radioatividade, tais como: · contêiners · equipamento que operou com combustíveis nucleares · peças do reator · tubos de mineração · roupa/equipamento de segurança dos funcionários · utensílios de limpeza Mineração de urânio A maior parte (cerca de 80%) dos resíduos radioativos origina-se na extração de urânio. Esse entulho é geralmente depositado próximo à mina correspondente. A inalação de poeira e a ingestão de alimentos contaminados representam um risco à saúde pública, especialmente à crianças e mineiros. Particularmente produtos de decaimento de urânio, como o gás Radon-222 apresentam maior radiotoxicidade. O material físsil de uma bomba nuclear contém alto teor de radioisótopo Urânio-235 ou de Plutônio-239. Esses núcleos decaem naturalmente (fissão espontânea ou emissão de radiação α ou ß) para radioisótopos não físseis. Se o teor de radioisótopos físseis decair para uma porcentagem inferior a 85%, a bomba perde a capacidade de reação em cadeia tornando-se ineficaz. Para mantero material explosivo é necessário submetê-lo regularmente ao reprocessamento nuclear, gerando resíduos nucleares adicionais. Uma quantidade considerável de resíduos nucleares foi gerada nos testes de bombas nucleares entre 1945 e 1966. Em atóis e ilhas do Oceano Pacífico (p. ex. Moruroa, Bikini, Ilha Christmas) extensas áreas foram contaminadas pelos EUA, França e Reino Unido. A região de Semipalatinsk no Cazaquistão serviu como área de teste para a União Soviética. As populações indígenas foram e continuam vítimas dessa contaminação, sofrendo com diversos tipos de câncer, que inclusive podem se perpetuar em uma família. Além disso, esses povos possuem sérios problemas de alimentação por não poderem consumir produtos agropecuários de sua própria região. Reprocessamento nuclear Usinas de reprocessamento nuclear utilizam centrífugas de enriquecimento ou aproveitam do processo de difusão gasosa para separar material combustível não gasto (235U) e/ou material gerado no processo de fissão (239Pu), de resíduos não combustíveis. Esse processo enriquece o material físsil com objetivo de reutilizá-lo em novos elementos combustíveis. Porém, entre 0,1% e 1% de isótopos de meia-vida longa (aqueles que apresentam radiotoxicidade por milhares de anos) permanecem no produto residual após o reprocessamento. Assim sendo, sua disposição definitiva é absolutamente necessária. Existem também usinas nucleares desenhadas para usarem melhor a radioatividade do combustível nuclear. Por exemplo, os reatores rápidos integrais refrigerados a sódio derretido, com o próprio combustível derretido junto com o sódio mantem os nêutrons com alta energia, aumentando a eficiência no uso do combustível nuclear. Em suma, estas usinas usam acima de 99% da energia radioativa do combustível, frente as usinas convencionais que usam menos de 1%, produzindo finalmente mais elementos finais da fissão (com baixa radioatividade) do que elementos intermediários (como os actinídeos). Ao ser muito mais eficiente em sua reação nuclear, estas usinas podem funcionar com urânio empobrecido, thorio, e com o resíduo nuclear das usinas convencionais. Isto é possível devido a ausência de água que é um moderador de nêutrons, e ao uso muito menor de outros moderadores. Ao usar o sódio derretido, as usinas IFR (integral fast reactor), operam com pressão próxima a ambiente, eliminando o risco de vazamento de vapor radioativo. Alem de serem passivamente seguros (o sobreaquecimento naturalmente reduz a reação, e se continuar interrompe a mesma completamente). Ao usar quase que completamente a energia nuclear do combustível, aliado ao reprocessamento integral (parte da usina) do combustível nuclear por processo pirolítico, mantendo todo material com alta energia como combustível na usina, maximiza a presença do tecnesio, iodo e césio no seu resíduo nuclear. O material final tem radioatividade drasticamente mais baixa, permitindo seu armazenamento em simples caixas concretadas, pois o material não tem possibilidade de derreter o fundo da mesma, permitindo também que as caixas sejam muito maiores, pois geram muito menos calor devido a decaimento radioativo. Finalmente o material em 100 anos já esta com radioatividade similar ao minério de urânio, em contraste com o resíduo nuclear das usinas convencionais que levam 50000 anos para chegarem ao mesmo nível natural de radioatividade. Um dos fatores críticos do resíduo nuclear das usinas convencionais é a alta presença de actinídeos, urânio e plutônio que ainda liberam altos níveis de calor pois ainda apresentam fissionamento espontâneo, fora da radiatividade gerada por decaimentos radioativos frequentes. Grau de radioatividade Classifica-se os resíduos de acordo com grau de radioatividade: baixa, intermediária e alta - em inglês: low- (LLW), intermediate- (ILW), high-level waste (HLW). Essa classificação não considera a toxicidade dos compostos. Também resíduos de baixa radioatividade podem apresentar altíssima toxicidade (p. ex. os isótopos que emitem radiação alfa). Esses tem que ser isolado da biosfera durante muito tempo, como por exemplo Estrôncio-90. Armazenamento definitivo O grau de segurança para disposição final é principalmente determinado pela ocorrência de produtos altamente radioativos e pelo teor de radioisótopos que emitem radiação alpha. No caso de disposição final direta (sem reprocessamento) de lixo nuclear, uma usina de grande porte, como Angra 2, gera cerca de 50 m³ por ano de resíduo de alta radioatividade (volume correspondente a um cubo de aprox. 4 m de aresta). Com reprocessamento são cerca de 7 m³ por ano (volume correspondente a um cubo de aprox. 2 m de aresta); porém a quantidade de resíduos de baixa e média radioatividade é 20 vezes maior, devido à geração de material radiotóxico durante o reprocessamento. O principal problema na disposição de resíduos radioativos é a percolação de tóxicos contidos no material radioativo para lençóis freáticos, levando assim à inevitavel dispersão do material na biosfera. Uma vez contaminada, a água entra diretamente na cadeia alimentar, como por exemplo através de represas e poços e, indiretamente através da ingestão de alimento contaminado (incorporação da contaminação pelo pescado, utilização de água no cultivo agrícola, pecuária entre outros). Como vários elementos contidos nos resíduos nucleares têm meia-vida de 1000 anos ou mais, eles devem ser isolados (depósito definitivo) durante muito tempo. Por exemplo o elemento Plutônio-239, que decai sob emissão de radiação alpha e possu atividade específica de 2000 Bq/µg, sendo portanto extremamente radiotóxico. Ventos durante de um período de seca em 1967 e incêndios florestais em 2010 aumentaram a área contaminada nas regiões de Majak. A região de Majak é considerada a mais contaminada no mundo, devido ao grave acidente em uma central de reprocessamento em 1957. Cerca de 10.000 hectares em torno da instalação apresentam contaminação com aproximadamente 4·1017 Becquerel (mais do que a quantidade liberada no acidente nuclear de Chernobil). Incêndios florestais ocorridos na Rússia em agosto de 2010 também levantaram nuvens de poeira radioativa na região de Brjansk (região que ficou contaminada na catástrofe nuclear de Chernobil em 1986). Os incêndios fizeram as partículas radioativas chegarem à atmosfera e se distribuirem em áreas maiores, aumentando a região contaminada CONSTITUIÇÃO BÁSICA DOS RESÍDUOS Rejeito Radioativo é definido como qualquer material resultante de atividades humanas, que contenha radionuclídeos em quantidades superiores aos limites de isenção especificados na Norma CNEN-NE-6.02 - Licenciamento de Instalações Radioativas, e para o qual a reutilização é imprópria ou não prevista. •Líquidos Os resíduos radioativos líquidos são geralmente apresentados como: Solvente aquoso Solvente orgânico • Sólidos Os resíduos radioativos sólidos compõem-se geralmente de: 1. Lixo radioativo em geral - frascos - ponteiras para pipeta - micro placas - luvas - papel toalha - membranas de nitrocelulose - geis radioativos - outros 2. frasco original do radionuclídeo 3. lixo radioativo biológico - animais - sangue •Gasosos Os resíduos gasosos constituem-se de radionuclídeos gasosos ou subprodutos de outros resíduos SEGREGAÇÃO (já discutida nos ítens anteriores) A segregação de resíduos deve ser feita no mesmo local em que forem produzidos, levando em conta as seguintes características: a) sólidos, líquidos ou gasosos; b) meia vida curta ou longa (T1/2 > 60 dias); c) compactáveis ou não compactáveis; d) orgânicos ou inorgânicos; e) putrescíveis ou patogênicos, se for o caso; f) outras características perigosas (explosividade, combustibilidade, inflamabilidade, piroforicidade, corrosividade e toxicidade química). Resíduos líquidos Os resíduos líquidos devem ser separados segundo o tipo de solventes: ·aquoso ·orgânico Obs: Soluções fisiológicas (sanguee derivados), ½ de cultura com ou sem células, compostos químicos em solução, etc., devem ser descartadas segundo suas características radiológicas, biológicas e químicas. Resíduos sólidos Os resíduos radioativos sólidos devem ser segregados de acordo com as seguintes características: 1- Lixo em geral - ponteiras para pipeta - frascos - micro placas - luvas - papel toalha - membranas de nitrocelulose - geis radioativos - outros 2- frasco original do radionuclídeo 3- lixo biológico - animais - sangue Resíduos gasosos Devem ser tratados caso a caso junto a Comissão Gestora de Resíduos da Unicamp e à CNEN. OBS: Os resíduos gerados, armazenados e eliminados devem ser registrados no formulário. "Controle de Variações do Inventário de Radionuclídeos" Anexo C da Norma CNEN-NE-6.05 . CARACTERIZAÇÃO E DESCARTE DURANTE A GERAÇÃO O tratamento e o descarte de resíduos radioativos obedecem instruções normativas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN-NE-6.05). A caracterização deve ser feita como primeira etapa de planejamento da metodologia de trabalho. Uma estimativa da atividade específica nos resíduos sólidos e da concentração nos resíduos líquidos deve ser feita através da descrição dos procedimentos experimentais e confirmada durante experimentos (vide procedimentos de caracterização de resíduos radioativos no ANEXO 3). Resíduos Líquidos O descarte de resíduos líquidos deve ser realizado após caracterização e deve obedecer a limites de atividade total e/ou concentração (atividade/unidade de volume) conforme norma CNEN-NE-6.05 (tabela dos radioisótopos mais comumente utilizados na UNICAMP no ANEXO 3). Resíduos Sólidos O descarte de resíduos sólidos deve ser realizado após caracterização e deve obedecer a limites de atividade específica (atividade/unidade de massa) conforme norma CNEN-NE-6.05 (tabela dos radioisótopos mais comumente utilizados na UNICAMP no ANEXO 3). Resíduos Gasosos A eliminação de resíduos radioativos gasosos deve ser feita em capela com filtro e com autorização da CNEN. Recipientes para coleta e armazenamento O acondicionamento dos resíduos deverá respeitar seu estado físico, tipo de emissão e características perigosas (químicas e biológicas). Este acondicionamento deve ser feito em recipientes padronizados, identificados e estocados em local pré-determinado, segundo o tipo de rejeito. Os recipientes para acondicionamento de resíduos radioativos coleta, armazenamento provisório e transporte interno devem obedecer as características descritas em Norma CNEN-NE-6.05 e apresentar identificação de conteúdo. Para resíduos radioativos líquidos (aquosos e orgânicos) devem ser: - recipientes de polipropileno (bombonas) de 10 litros. Casos especiais devem ser discutidos com o Grupo Gestor de Resíduos da Unicamp Para resíduos radioativos sólidos: - contaminados com radionuclídeos emissores exclusivamente de partículas beta. · caixas de acrílico com 1 cm de espessura de tamanho padronizado. - emissor de partículas beta e raio para g ou RX característico · caixa acrílico com 1 cm espessura e ficar atrás de blindagem de chumbo com espessura adequada. - emissor g e/ou RX característico (CE) · caixas de papelão e/ou caixas de material pérfuro-cortante de tamanho padronizado e ficar em área específica do depósito. CLASSIFICAÇÃO A classificação dos resíduos radioativos deve ser feita de acordo com o radionuclídeo e/ou natureza da radiação, estado físico, concentração e taxa de exposição. Resíduos Líquidos Os resíduos líquidos contendo emissores beta e/ou gama, são classificados de acordo com os níveis de concentração (Tabela 1 de norma CNEN-NE-6.05). Resíduos Sólidos Os resíduos sólidos contendo emissores beta e/ou gama, são classificados de acordo com a taxa de exposição na superfície do rejeito Tabela 2 de norma CNEN-NE-6.05). Os resíduos líquidos e sólidos contendo emissores alfa são classificados de acordo com sua concentração. Os resíduos gasosos são classificados de acordo com sua concentração. IDENTIFICAÇÃO A identificação dos resíduos radioativos deve ser feita de acordo com o ANEXO A da Norma CNEN-NE-6.05. OBS: Toda e qualquer identificação de material radioativo constante das embalagens deve ser removida antes do descarte definitivo nos sistemas de coleta de lixo doméstico ou hospitalar, conforme o caso. ARMAZENAMENTO PROVISÓRIO PARA DECAIMENTO - DEPÓSITO DE RESÍDUOS RADIOATIVOS O armazenamento provisório de resíduos radioativos depende de suas características tais como : tipo de emissão, meia-vida, estado físico, presença de outros contaminantes, etc. A instalação destinada ao armazenamento provisório de resíduos radioativos deve obedecer ao estabelecido em norma CNEN-NE-6.05. Com a finalidade de contemplar os resíduos radioativos gerados atualmente na universidade em condições de rotina, a área destinada a Depósito de Resíduos Radioativos deverá possuir as seguintes características : - área aproximada de 50 m2; - 01 sala para emissores b com estantes em alvenaria com cantos arredondados; - 01 sala para emissores g com estantes em alvenaria com cantos arredondados e blindagem nas paredes e porta; OBS: deve ser prevista a instalação de 01 freezer para armazenamento de materiais biológicos contaminados; - 01 sala para descontaminação, emergências e disposição dos resíduos radioativos contendo: · bancada de inox com pia profundada (50cm) e torneira com abertura com fotocélula (ou com o uso dos membros inferiores) · banheiro com chuveiro para descontaminação · equipamentos de medida e porta amostra com fonte de referência · material para descontaminação · armário para vestimenta de trabalho - 01 sala para gerenciamento dos resíduos radioativos contendo: · 01 computador conectado à rede · arquivos; · bancada de trabalho - 01 corredor interligando todas as salas com pelo menos 1,5m de largura e uma área para recepção de material. Tratamento Qualquer tratamento de resíduos radioativos está sujeito à aprovação da CNEN, em conformidade com normas específicas para cada tipo de instalação. Transferência A transferência de resíduos de uma instalação é permitida, exclusivamente, para local no País determinado pela CNEN ou com sua autorização, para outro país. TRANSPORTE Transporte das unidades até o depósito deve ser feito: em carro do depósito central com agenda pré estabelecida (decidir com a comissão). A entrega para transporte é por conta do pesquisador obedecendo a agenda pré determinada e em local pré estabelecido. A monitoração e descontaminação do veículo deve ser feita pelo gerente do depósito após cada transporte e caso apresente contaminação. Os veículos utilizados em transporte interno de resíduos devem possuir meios de fixação adequados para os recipientes de modo a evitar danos aos mesmos. O transporte externo de resíduos é regulado pela Norma de Transporte de Materiais Radioativos da Comissão Nacional de Energia Nuclear vigente (CNEN-NE-5.01). Gerenciamento de Resíduos Radioativos O gerenciamento de resíduos radioativos deverá ser feito por profissional técnico habilitado para o trabalho com material radioativo. A atividade de gerenciamento deverá ser desenvolvida em sala específica do Depósito de Resíduos Radioativos, através de sistemas informatizado e em rede com a Universidade. O gerenciamento dos resíduos radioativos dependerá de informações sobre fluxo de material radioativo (entrada e saída) fornecidas pelos usuários. As responsabilidades do técnico responsável pelo gerenciamento dos resíduos radioativos incluem: - o descarte de resíduos radioativos - fazer um controle para amostragem dos resíduos a serem descartados - a responsabilidade pela descontaminação das embalagens para devolução às unidades de origem - a responsabilidade pela monitoração e descontaminação do veículo após cada transporte - a responsabilidade para executar o balanço de entrada e saída de material radioativo na universidade - fornecer rotineiramente informações a Central de Resíduos Perigosos - fornecer rotineiramenteinformações à Supervisão de Radioproteção da Universidade. Conclusão: aviso sobre radioatividade da agência internacional de energia atómica Concluímos que os resíduos nucleares ou radiotivos Seus rejeitos não podem ser armazenados em depósitos comuns tornando seu manuseio Caro,complexo e Perigoso,apesar de todo os benefícios envolvidos como minima quantidade de material para muita geração de energia e a não emissão de carbono na atmosfera , desde sua minaração,uso,reciclagem,transporte e descarte ,feitos com padrões e regras internacionais pela agencia internacional de energia atomica, seu descuido pode gerar uma calamidade, como o césio de goiana, o vazamento da usina de chernobil na Russia ou a de fukushima no Japão,e o que possuimos em nosso terrítorio são depósitos provisórios e não permanentes gerando ainda muita discurção por parte dos governantes ambientalistas e sociedade emm geral. Fabiano de Oliveira Santos MAM 201. Bibliografia: http://www.lixoatomico.xpg.com.br/ http://www.cgu.unicamp.br/gestaoambiental/residuos/sobre/gerradio.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Res%C3%ADduo_radioativo http://www.cgu.unicamp.br/gestaoambiental/residuos/sobre/gerradio.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Res%C3%ADduo_radioativo http://www.lixoatomico.xpg.com.br/ Mineração de urânio------------------------------------------------------------------6 Reprocessamento nuclear------------------------------------------------------------6 Grau de radioatividade---------------------------------------------------------------7 Reatores nucleares Mineração de urânio Reprocessamento nuclear Grau de radioatividade Armazenamento definitivo
Compartilhar