| Strona główna |
Na początek kilka słów wprowadzenia. Nuklidy promieniotwórcze to takie substancje, w których jądra atomowe samoczynnie rozpadają się na mniejsze, a procesowi temu towarzyszy wydzielanie energii oraz różnych rodzajów promieniowania (głównie alfa, beta i gamma). Rozpad promieniotwórczy przebiega w sposób wykładniczy, tzn. po upływie pewnego czasu - zwanego okresem połowicznego zaniku (który jest inny dla każdego izotopu) - z początkowej liczby jąder atomowych pozostaje połowa, po następnym takim samym okresie - połowa połowy itd. Nie można tego procesu przyśpieszyć ani spowolnić, nie zależy on od temperatury, ciśnienia, fazy księżyca ani rocznej produkcji parasoli w San Marino. Jedyne co można zrobić, to zabezpieczyć te groźne substancje przed przedostaniem się do biosfery, zanim nie ulegną one rozkładowi. Czas składowania musi być wielokrotnością okresu połowicznego zaniku - nie wystarczy bowiem, aby rozpadła się tylko połowa jąder, gdyż druga połowa nadal pozostałaby niebezpieczna. A okres ten potrafi być długi. Np. w przypadku trytu (używa się go w bombach wodorowych) wynosi on 12 lat, ale już pluton-239 (stosowany w bombach atomowych i wodorowych) ma okres połowicznego zaniku 24 110 lat. Musimy się więc przygotować na bezpieczne składowanie pozostałości "zimnej wojny" przez okres wielokrotnie dłuższy niż pisana historia ludzkości.
Czy jest możliwe posprzątanie tej "stajni Augiasza", pełnej odpadów promieniotwórczych? "Nature" uważa, że współcześnie nie mamy wiedzy ani technologii niezbędnych do przeprowadzenia tego typu operacji. Departament Energii USA oszacował, że zabezpieczenie odpadów przy użyciu znanych aktualnie metod trwałoby dziesięciolecia i kosztowałoby około biliona (tysiąc miliardów) dolarów. Co gorsza, wiele sugerowanych rozwiązań ma wątpliwą skuteczność, zaś inne są zupełnie nierealistyczne. Za przykład może posłużyć kompleks zbrojeniowy w Hanford w stanie Waszyngton, gdzie wyprodukowano większość plutonu użytego do konstrukcji amerykańskich bomb jądrowych. Głównym zagrożeniem są podziemne zbiorniki z ciekłymi odpadami, z których w minionych latach wyciekło około miliona galonów (4,5 mln litrów) bardzo toksycznych roztworów promieniotwórczych substancji. Teraz każdego roku ze skażonych wód gruntowych przedostaje się do rzeki Columbia blisko 6 tysięcy kiurów odpadów radioaktywnych. Warunki składowania uległy jednak poprawie i prawdą jest, że obecnie nic promieniotwórczego nie wydostaje się z kompleksu. Ale nikt nie wie, jak zabezpieczyć te substancje na przyszłość.
Jeden z projektów zakłada wypompowanie i oczyszczenie wód gruntowych wokół Hanford - korzyść byłaby głównie psychologiczna, gdyż nie potrafimy na taka skalę skutecznie oddzielić wody od radionuklidów. Inny pomysł to zatopienie w betonie rdzeni reaktorów (każdy z nich waży 15 tys. ton) i odciągniecie ich na płaski teren, położony 40 km dalej, co obniżyłoby ryzyko promieniotwórczego wycieku do rzeki Columbia. Wymagałoby to budowy transporterów dwukrotnie mocniejszych niż najpotężniejsze znane na świecie (używane przez NASA do transportu przygotowanych do startu wahadłowców) oraz odpowiednich dróg.
Jedyną w miarę sensowną wydaje się propozycja poddania odpadów procesowi witryfikacji (zatapiania w szkle), co skutecznie zabezpieczyłoby środowisko przed skażeniem. Ale ma ona trzy zasadnicze wady. Po pierwsze, nie ma pewności, czy udałoby się wydobyć obiecane 99% radioaktywnego szlamu ze zbiorników, w których jest on obecnie składowany. Po drugie, nie wiadomo jaki jego procent nadaje się do witryfikacji. Po trzecie, nie wiadomo gdzie składować przerobione odpady. Koszt witryfikacji w samym tylko Hanford szacuje się na niebagatelną sumę 32-42 mld $. Ale witryfikacja ma poparcie polityków oraz okolicznej ludności, gdyż stwarza nowe miejsca pracy, spełnia wymagane standardy ochrony środowiska, no i sprawia wrażenie, że coś się dzieje.
Najrozsądniej byłoby przyznać się do niewiedzy. Części problemów związanych ze zbrojeniami nuklearnymi (np. radioaktywne skażenie wód gruntowych) w ogóle nie można rozwiązać przy użyciu istniejących technologii. Inne wprawdzie można, ale jest to żmudne, długotrwałe i bardzo kosztowne. Należy więc zająć się opracowywaniem nowych technologii, począwszy od badań podstawowych w tej dziedzinie. Już teraz można wskazać kilka nowych możliwości.
Skażenie gleb i wód gruntowych można by zwalczać przy użyciu enzymów, które przekształcałyby rozpuszczalne radionuklidy w związki nierozpuszczalne w wodzie. Inną metodą unieruchamiania skażeń byłaby chemiczna manipulacja redoks: utlenianie lub redukcja rozpuszczalnych form odpadów radioaktywnych tak, aby stały się one nierozpuszczalne, a zatem łatwe do oddzielenia. Tego typu reakcje przeprowadza się w laboratoriach, teraz trzeba opracować sposoby stosowania ich na większą skalę. Proces witryfikacji też można by ulepszyć. Jeżeliby dokładnie zbadać strukturę powstającego szkliwa, to dałoby się je wydajniej wykorzystać do zabezpieczania odpadów - zmniejszyłoby to energochłonność całej procedury oraz ilość produkowanego szkliwa. Korzyści mogłyby być ogromne - np. koszty witryfikacji w Hanford prawdopodobnie dałoby się obniżyć do zaledwie 2 mld $.
Z myślą o takim podejściu rząd USA zamierza wyasygnować 150 mln $ rocznie na prace badawcze. Niestety, naukowe podejście ma bardzo wielu przeciwników, od polityków do zwykłych obywateli, którzy domagają się szybkich akcji już teraz. Istnieje więc obawa, że miliardy zostaną wydane na wieloletnie akcje, które i tak nie przyniosą pożądanych wyników. Główną nadzieją naukowców są astronomiczne koszty takich operacji, których nikt nie chce ponosić. W porównaniu z nimi badania naukowe są śmiesznie tanie, a dają duże szanse na opracowanie lepszych metod ratowania środowiska.
Tyle o USA. Sytuacja w byłym ZSRR wygląda bez porównania gorzej. Kraj ten nie podjął jeszcze działań na rzecz ochrony środowiska przed skażeniem radioaktywnym, pochodzącym z własnego arsenału nuklearnego. Ocenia się, że skażenie to jest ok. 100 razy większe niż w przypadku USA. Nadal stosuje się praktykę wylewania odpadów promieniotwórczych do głębokich studni. Chociaż podpisano umowę z USA o dzieleniu się informacją technologiczną w tej dziedzinie, zdaniem moskiewskiego Centrum Polityki Ekologicznej sytuacja w Rosji ulega dalszemu pogorszeniu.
Canberra, Australia, 4.11.96
Tomek Wilanowski
Tyle poczta. Z symboliki znaczka udało mi się odgadnąć tyle, że Ziemi trzeba strzec jak oka w głowie (w prawym oku twarzy jest wizerunek Ziemi z konturem Nowej Zelandii na pierwszym planie) oraz że trzeba rozmawiać o pokoju (pacyfa na ustach).
Canberra
Tomek Wilanowski