Nukleares Abwasser bezieht sich auf Abwasser, das radioaktive Substanzen enthält, die während der Nutzung der Kernenergie erzeugt werden. Diese radioaktiven Substanzen umfassen hauptsächlich Tritium, Uran, Plutonium, Thorium und Radium. Nukleares Abwasser stammt hauptsächlich aus Kernkraftwerken, Herstellung von Atomwaffen, Forschung in der Kernmedizin und der Produktion von radioaktiven Materialien. Basierend auf seiner Strahlungsniveau und seiner Quelle kann nukleares Abwasser in radioaktives Abwasser und radioaktives Abwasser auf hohem Niveau eingeteilt werden.
1. Operationen für Kernkraftwerksanlagen
- Reaktorkühlwasser: Wird zum Abkühlen von Kernbrennstoff verwendet, der nach dem Kontakt mit dem Kraftstoff radioaktive Substanzen enthalten kann.
- Wiederaufbereitung des verbrauchten Kraftstoffs: Wasser zum Extrahieren von wiederherstellbarem Kernbrennstoff führt zu radioaktiven Flüssigkeitsabfällen auf hoher Ebene.
- Gerätereinigungswasser: Erzeugt aus Wartung und Reinigung von Kernkraftwerken, die häufig radioaktive Substanzen mit niedriger Konzentration enthalten.
- Kondensatausfluss: Wasser, das aus dem Dampfzirkulationssystem kondensiert ist, kann geringe Mengen an radioaktiven Substanzen tragen.
2. Nuklearunfalllecks
- Bei Katastrophen wie Tschernobyl- und Fukushima-Nuklearunfällen wurden große Mengen an nuklearem Abwasser hergestellt, die eine langfristige Lagerung und Behandlung erfordern.
3. Kernkraftstoffzyklus
- Uranabbau: Die Extraktion von Uranerz erzeugt Abwasser, das radioaktive Elemente enthält.
- Kraftstoffverarbeitung: Die chemischen Prozesse, die bei der Herstellung von Kernbrennstoffen mit Wasserverschmutzung verbunden sind, können zu Wasserverschmutzungen führen.
- Wiederaufbereitung des verbrauchten Kraftstoffs: Das Recycling und die Behandlung von verbrauchtem Kernbrennstoff erzeugen hochrangige radioaktive Flüssigkeitsabfälle.
4. Nuklearmedizin und Forschung
-Medizinische Diagnose und Behandlung: Verfahren wie PET-CT-Scans und Krebsstrahlentherapie verwenden radioaktive Isotope und erzeugen radioaktives Abwasser mit niedrigem Niveau.
- Nuklearlaborforschung: Experimente mit radioaktiven Materialien können nukleares Abwasser freisetzen oder entladen.
1. radioaktives Abwasser mit niedrigem Level (LLW)
-Enthält kleine Mengen radioaktiver Isotope (z. B. Tritium, Iodin-131, Cäsium-137).
- Hauptsächlich stammt aus routinemäßigem Betrieb von Kernkraftwerken, Forschungsinstitutionen und der medizinischen Industrie.
2. radioaktives Abwasser auf hohem Niveau (HLW)
-In erster Linie aus der Wiederaufbereitung von Brennstoffen erzeugt und enthält hohe Konzentrationen an radioaktiven Substanzen (z. B. Strontium-90, Cäsium-137, Plutonium-239).
-zeigt extrem starke Radioaktivität und lange Halbwertszeiten, die strenge Behandlungen und langfristige Lagerung erfordern.
1. Umweltverschmutzung
- Wenn nicht ordnungsgemäß verwaltet werden, kann radioaktive Substanzen in nuklearem Abwasser Boden, Grundwasser, Flüsse und Ozeane infiltrieren, was zu einer langfristigen Kontamination führt.
2. Biologische Auswirkungen
-Radioaktive Elemente wie Strontium-90 und Cäsium-137 können vom Meeresleben aufgenommen werden, in die Nahrungskette gelangen und letztendlich die menschliche Gesundheit beeinflussen.
3. Risiken der menschlichen Gesundheit
- Langfristige Exposition gegenüber radioaktivem Abwasser erhöht das Risiko von Krebs, genetischen Mutationen und Schäden im Immunsystem.
Nuklearabwasser kann nicht direkt in die Umwelt eingeleitet werden und muss sich mit physischen, chemischen, biologischen und langfristigen Speicherbehandlungen befassen, einschließlich:
1. Niederschlag und Filtration (Entfernung von suspendierten radioaktiven Partikeln)
- Die chemische Koagulationsprävititationsmethode umfasst die Zugabe von Niederschlagsmitteln (wie Eisensalze, Aluminiumsalze, Soda, Phosphaten) zu nuklearem Abwasser. Diese reagieren mit radioaktiven Nukliden, bilden unlösliche Ausfälle, reduzieren effektiv den radioaktiven Gehalt und die Reinigung des Abwassers.
2. Ionenaustausch (Entfernung radioaktiver Ionen)
- Diese Methode verwendet Ionenaustauschharze, um radioaktive Kationen oder Anionen mit nicht radioaktiven Ionen auszutauschen, wodurch die Konzentration radioaktiver Substanzen signifikant reduziert wird und das behandelte Abwasser stellt.
3.. Verdunstung und Konzentration (Reduzierung des Abwasservolumens)
- Verdunstungsheizung trennt Wasser von radioaktiven Materialien, sodass der kondensierte Dampf sicher entladen werden kann, während der konzentrierte radioaktive Abfall zur weiteren Behandlung verfestigt wird.
4. Biotechnologiebehandlung
- Mikroorganismen und Pflanzen können radioaktive Nuklide durch Absorptions-, Akkumulations-, Niederschlag- und Expansionsmechanismen entfernen und den radioaktiven Gehalt reduzieren, um die Entladungsstandards zu erfüllen.
