அணு உலைக் கதிர்வீச்சுக் கழிவுகள் புதைபடும் பாதுகாப்புக் கிடங்குகள் [Safe Storage of Radioactive Wastes]

This entry is part of 49 in the series 20030724_Issue

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா


முன்னுரை: நியூ மெக்ஸிகோ லாஸ் அலமாஸில் முதல் அணுகுண்டுகளைத் தயாரிக்க 1942 ஆண்டு முதல் அணுவியல் விஞ்ஞானம் வளர்ச்சி அடைந்தாலும், 1982 ஆம் ஆண்டில்தான் அமெரிக்க அரசு தனது, ‘கதிரியக்கக் கழிவுப் புதைப்பு விதியை ‘ [Nuclear Waste Storage Policy] முதன் முதலில் தயாரித்து வெளியிட்டது. அதன் கூற்றுப்படி 1998 ஆண்டு வரை மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட அமெரிக்க அணு உலைகளின் 77,000 டன் ‘தீய்ந்த எருக்கள் ‘ [Spent Fuels],

22,000 டன் திடக்கட்டி ஆக்கப்பட்ட மேல்நிலைக் கழிவுகளை [Solidified High Level Waste] நிரந்தரமாய்ப் புதைக்கும் ‘பூதளக் கிடங்குகள் ‘ [Geological Repositories] இயங்கி வரும். அந்தக் கீழ்த்தளச் சுரங்கங்களில் கதிர்வீசும் கழிவுகள் 10,000 ஆண்டுக்கு மேல் பாதுகாப்பாக வைக்கப்படும்!

இந்தியாவில் 14 அணுமின் உலைகளும், ஒரு சில ஆய்வு அணு உலைகளும் [5 அல்லது 6], ஒரு வேகப் பெருக்கி அணு உலையும் இயங்கி ஏராளமான தீய்ந்த எருக்கள் சேர்ந்துள்ளன! அத்துடன் மூன்று எரிக்கோல் மீள் சுத்திகரிப்புத் தொழிற் கூடங்களும் [Spent Fuel Reprocessing Plants] மிகையான அணுவியல் கழிவுகளைச் சேமித்துக் கொண்டு வருகின்றன. ஆனால் அவற்றின் மொத்தக் கொள்ளளவு அல்லது எடையளவு எவ்வளவு என்றோ, எப்படி அவை பாதுகாப்பாக புதைபடும் என்றோ பாரதம் இதுவரை வெளியிட்டதாகப் அறியப் படவில்லை!

Cerenkov Radiation in Pool

அணுவியல் கழிவுகளைப் பாதுகாப்பாய்ப் புதைக்க, ஆஸ்டிரியா வியன்னாவில் உள்ள ‘அகில நாட்டு அணுத்துறைப் பேரவை ‘ [International Atomic Energy Agency (IAEA)] இயற்றிய நெறிகள், விதி முறைகளைக் கையாண்டு உலக நாடுகள் நிறைவேற்றும் என்று உறுதியாக நம்ப இடமிருக்கிறது!

கதிரியக்கக் கழிவுகள் எப்படிச் சேர்கின்றன ?

1945 ஆம் ஆண்டு முதல் அணுகுண்டுகள் ஜப்பானில் வீசப்பட்ட பின்பு, அமெரிக்க இராணுவத் துறையினர் தொடர்ந்து தமது அணு ஆயுதங்களை உற்பத்தி செய்து வந்தனர்! அவற்றுக்காக யுரேனியம்-235, புளுடோனியம்-239 உலோகம் தயாரித்த அணு உலைகள், அணுவியல் தொழிற்கூடங்கள் நிரம்பக் கதிர்வீச்சுக் கழிவுகளை வெளிப்படுத்தின! 1945-1985 ஆண்டுகளில் மட்டும் அமெரிக்கா 32,000 அணு ஆயுதப் போர் வெடிகளை [Nuclear Warheads] உற்பத்தி செய்ததாக அறியப்படுகிறது! ஒரு கிலோ கிராம் புளுடோனியம் தயாரிக்க ஓராயிரம் டன் யுரேனியத் தாது [Uranium Ore] தேவைப் படுகிறது என்றால் எத்தனை டன் குப்பைகள் சேரும் என்று அனுமானித்துக் கொள்ளலாம்!

சட்டப்படி, அமெரிக்கக் கூட்டரசுக்கு மட்டுமே கதிரியக்கக் கழிவுகளை நிரந்தரமாய்ப் புதைக்கத் திட்டங்கள் வகுக்கவோ, அவற்றை அமுலாக்கவோ முழு உரிமை உள்ளது! மிக்க அபாயகரமான மேல்நிலை கதிரியக்கக் குப்பை அணு உலைகளின் தீய்ந்த எருக்களிலும் [Spent Fuels], அணு ஆயுதங்களுக்காக புளுடோனியம்-239 தயாரிப்பில் உண்டாகும் திரவ, திடவக் கழிவுகளிலும் [Liquid & Solid Wastes] ஏற்படுகிறது! அமெரிக்காவில் தற்போது [2002 ஆண்டுவரை 114] 104 அணுமின் உலைகளும், 10 அணு ஆய்வு, புளுடோனிய உற்பத்தி உலைகளும் இயங்கி, 2002 ஆண்டுவரை ஏறக்குறைய 52,000 டன் தீய்ந்த எருக்கள் சேரும் என்று துல்லியமாக மதிப்பீடு செய்யப் பட்டது! புளுடோனிய திரவக் கழிவு மட்டும் 91 மில்லியன் காலன்!

கீழ்நிலைக் கழிவுகளின் அனுமானிக்கப் பட்ட கொள்ளளவு 472 மில்லியன் கன அடி [Cu.ft] என்று மதிப்பீடு செய்யப் பட்டுள்ளது! கதிர்வீச்சு மூலகங்கள், ஏகமூலங்கள் [Radioactive Elements, Isotopes] உபயோகிக்கும் மருத்துவச் சாலைகள், தொழிற் கூடங்கள், ஆய்வுத் துறையகங்கள், மூடி முடக்கப்பட்ட அணு உலைகள் [Shut & Decommissioned Reactors] ஆகியவை வெளியாக்கும் கழிவுகள், கதிர்த் தீண்டிய கருவிகள் [Contaminated Tools], வாயு வடிக்கலன்கள் [Air Filters], பாதுகாப்பணிகள் ஆகியவை இந்தக் கீழ் ரகத்தைச் சேர்ந்தவை!

யுரேனியச் சார்புக் கழிவுகள் [Transuranic Wastes] எனப்படும் புளுடோனியம், நெப்ட்யூனியம் [Neptunium], மற்ற செயற்கை மூலகங்கள் தீண்டிய பாதுகாப்பணிகள், கருவிகள் போன்ற கழிவுக் கொள்ளளவு 11.3 மில்லியன் கன அடி! அவை யாவும் தற்போது அமெரிக்க அரசாங்கக் கிடங்குகளிலும், நியூ மெக்ஸிகோ உப்புக் குகைகளிலும் [Salt Caverns] புதைக்கப் பட்டுள்ளன!

யுரேனியப் பிரிப்புத் துணுக்குகள் [Uranium Extraction Mill Tailings] மட்டும் 265 மில்லியன் டன் கொள்ளளவு! எல்லா விதக் கழிவுகளிலும் மிகையாவை இந்தக் கீழ்நிலைக் கழிவு ஒன்றுதான்! அவற்றின் கதிர்வீச்சுத் திறமும் மிக மிகக் குறைந்ததே!

எத்தனை விதமான கதிர்வீச்சுக் கழிவுகள் விளைகின்றன ?

அணுவியல் குப்பைகள் மேல்நிலைக் கழிவு [High Level Waste], கீழ்நிலைக் கழிவு [Low Level Waste] என்று இரு விதமாகப் பிரிக்கப் படுகின்றன. மொத்த அளவில் கீழ்நிலைக் கழிவுகள் மிகுந்ததாகவும், மேல்நிலைக் கழிவுகள் குன்றியதாகவும் சேருகின்றன! 60% கீழ்நிலைக் கழிவுகள் அணுமின் நிலையங்களிலும், 40% கீழ்நிலைக் கழிவுகள் லைஸென்ஸ் பெற்ற 20,000 மருத்துவ, ஆய்வு, மற்ற தொழிற்துறைக் கூடங்களிலும் உண்டாகின்றன!

கீழ்நிலைக் கழிவுகள் வகுப்பு எ, வகுப்பு பி, வகுப்பு சி [Class A, Class B, Class C] என்று மூன்று பிரிவாக மேலும் பிரிக்கப் படுகின்றன. கதிர்வீச்சுக் கழிவுகளின் அரை ஆயுள் எண்ணிக்கையை நிர்ணயம் செய்து, அவற்றின் அளவைக் கீழிருந்து மேலாகக் குறித்து எ, பி, சி என்னும் வகுப்புகளில் பிரிவாகும். அதிக கதிர்வீச்சற்ற 97% அணுவியல் குப்பைகள் ‘எ ‘ வகுப்பைச் சார்ந்தவை. சற்று அடுத்த தரமான 2% கொள்ளளவு கழிவின் கதிர்வீச்சு நாளடைவில் குன்றிப் பூதள அளவை [Earth ‘s Background Level] ஒத்துவர சுமார் 300 ஆண்டுகள், புதைக் கிடங்குகளில் மூடப்பட வேண்டும்! கதிர்வீச்சு மிகையான நீள் ஆயுளில் வாழும் [Long-lived Radioactive Wastes] 1% அணுவியல் கழிவுகள், சுரங்கக் குகைகளில் கதிர்வீச்சுக் குறைய சுமார் 500 ஆண்டுகள் வரை ஒதுக்கப்பட வேண்டும்!

அமெரிக்கா தற்போது கீழ்நிலைக் கழிவுகளைப் புதைக்க மூன்று ‘இயங்கு தளங்களைக் ‘ [Active Sites] கையாண்டு வருகிறது. அவை 1. வட கரோலினா 2. வாஷிங்டன் (மாநிலம்) 3. நெவாடா. அத்துடன் அமெரிக்கா 100,000 தொழிற்துறைக் கழிவுக் கிடங்குகள் [Industrial Waste Dumps], 18,500 நகராட்சி திடவக் கழிவுகள் [Municipal Solid Wastes], 23,000 கழிப்புநீர் கிடங்குகள் [Sewage-Sludge Sites] ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இவற்றில் கதிர்வீச்சு இல்லாத இரசாயனக் கழிவுகள் உள்ளன. ஆனால் அவற்றில் தீவிர நச்சுக்களான ஆர்ஸெனிக், பேரியம், காட்மியம், குரோமியம், ஈயம், மெர்குரி, செலினியம் போன்ற நிரந்தரக் கழிவுகள் உள்ளன!

கதிரியக்கப் புளுடோனியம் கடும் நச்சு உலோகம்!

40 ஆண்டுகளாக அமெரிக்கா அணு ஆயுதங்கள் ஆக்க புளுடோனியம்-239 உலோகத்தையும், புளுடோனியம்-240 போன்ற கதிர் ஏகமூலங்களையும் [Radio Isotopes] உண்டாக்க தனிப்பட்ட பல சிறப்பு அணு உலைகளை இயக்கி வந்துள்ளது! இதுவரை அமெரிக்காவில் யாரும் புளுடோனிய நஞ்சை உட்கொண்டு மரணம் அடைந்ததாகத் தெரியவில்லை! பிரான்ஸ், பிரிட்டன், ஜெர்மனி, ஜப்பான், இந்தியா போன்ற நடுகள் தீய்ந்த யுரேனிய எருக்களை [Spent Uranium Fuels] மீள் சுத்திகரிப்பு [Reprocessing] செய்து வருவது போல், அமெரிக்கா தற்போது முனையாமல், அவற்றை எல்லாம் நேரே புதைக் கிடங்குகளுக்கு அனுப்பி வருகிறது! 2000 ஆண்டு வரை அமெரிக்கா அணு ஆயுதங்களுக்குத் தயாரித்த புளுடோனியம்-239 அளவில் 10% பங்குதான் வாணிப அணுமின் உலைகளில் கிடைக்கும். ஆனால் அணு உலைகளில் கிடைக்கும் அச்சிறிய அளவு புளுடோனியத்தில், மிகையாக புளுடோனியம்-240 சேர்ந்திருப்பதால், அணு ஆயுதம் செய்ய அந்தப் புளுடோனியம் தகுதி யற்றது! விண்வெளிக் கப்பலுக்கு நீண்ட கால மின்சக்தி ஊட்ட புளுடோனியம்-240 பயன்படுகிறது!

புளுடோனியம் கதிர்வீசும் நச்சு உலோகம்! ஆனால் மருத்துவத் துறையில் பயன்படும் கடும் நச்சு உலோகமான ரேடியம், அண்டவெளிக் கப்பலில் மின்னாற்றல் அளிக்கும் நச்சுப் பொருளான ஸ்டிரான்சியம் [Strontium] ஆகியவற்றை விடப் புளுடோனியத்தின் வீரியம் குறைந்தது! கதிரியக்க மற்ற ஆர்ஸெனிக் [Arsenic], சயனைடு [cyanide] போன்றவற்றை விடவும், புளுடோனியத்தின் வீரியம் குன்றியது!

புளுடோனியம் இயற்கையாகப் பூமியில் கிடைப்பதில்லை! பூமியில் கிடைக்கும் யுரேனியம்-238 அணு உலைகளில் நியூட்ரான்களால் தாக்கப்படும் போது, உண்டாகும் புளுடோனியம் அணுப்பிளவுக் கழிவில் இரண்டறக் கலந்துள்ளது. புளுடோனியப் பிரித்தெடுப்புத் தொழிற்சாலைகளில் கழிவுகள் நீக்கப் பட்டு, புளுடோனியம் மட்டும் தனித்தெடுக்கப் படுகிறது! ஆர்ஸெனிக், சயனைடு இரசாயனங்களைப் போலின்றி நவீன முறைகளில் புளுடோனியம் பாதுகாப்பாகக் கையாளப் படுகின்றது!

கதிர்வீச்சுக் கழிவுகள் புதைபட வாகனத்தில் போக்கு வரத்து

1945 முதல் அமெரிக்கா அடுத்து 40 ஆண்டுகளாக 32,000 அணு ஆயுதங்களைத் தயாரித்துள்ளதாக அறியப் படுகிறது! அமெரிக்க அணு உலைகளில் பயன்படும் அணுக்கரு எருக்கோல் கட்டு ஒன்று 14 அடி நீளத்துக்கும் அதிகமானது. அதன் எடை ஒரு டன் கொண்டது. வன்முறை மூர்க்கர் குழு அணுமின் நிலையத்தில் நுழைந்து எருக்கோல் கட்டொன்றைத் தூக்கித் திருடிச் செல்வது முடியாத செயல்! தீய்ந்த யுரேனியக் கழிவுகளைப் பாதுகாப்புக் காவலருடன், வாகனத்தில் 65 டன் கவசக் கலன்களில் தூக்கிச் செல்லும் போது, மூர்க்கர் குழு அவற்றை மடக்கிக் கைப்பற்றுவது அத்தனை எளிய காரியம் அன்று! அமெரிக்க அணுவியல் கட்டுப்பாடு பேரவை [(NRC) Nuclear Regulatory Commission] பெரு வீதிகளில் போக்கு வரத்தின் போது, கதிர்வீச்சுக் கழிவு கலன்கள் களவு போகா வண்ணம் போதிய காவல் துறையினர் உடன் பயணம் செய்ய வேண்டுமெனக் கடும் விதி முறைகளை ஏற்படுத்தி யுள்ளது.

கழிவுகளைக் கொண்டு செல்லும் இரும்புக் கவசக்கலன் [Shielding Canisters or Casks] பலவிதச் சோதனைகளில் வெற்றி பெற்ற பிறகுதான் தேர்ந்தெடுக்கப் படுகிறது! தீ விபத்து, வீதி மோதல் விபத்து, வெடி விபத்து போன்ற பலவித விபத்துச் சோதனைகளில் எல்லாம் தப்பிய கவசம்தான், அணுவியல் கழிவுகளைச் சுமந்து செல்ல அனுமதி பெறுகிறது!

கதிரியக்கக் கழிவுகளின் நீண்ட காலப் புதைக் கிடங்குகள்

அமெரிக்க அரசாங்கம் 25 ஆண்டுகளாய் விஞ்ஞானப் பொறியியல் ஆய்வுகள் நடத்தியும், கூடங்களில் இரசாயன உளவுகள் பண்ணியும், திடல்களைப் பரிசோதித்தும் நிரந்தரப் புதைக் கிடங்குகள் அமைத்திட முற்பட்டு வந்தது! அப்பணியை 2000 ஆண்டு வரை நிறைவேற்ற 25 பில்லியன் டாலர் நிதித் தொகையை அமெரிக்கா தனியாக ஒதுக்கி வைத்தது! சேமிப்புக் கிடங்குகள் 24 மணி நேரமும் கதிர்மானிகளால் கவனிக்கப் பட்டு, காவலரால் கண்காணிக்கப் பட்டு வரும்! கிடங்குளைப் பாதுகாப்பு இயக்குநர் அடிக்கடி அணுகி மேற்பார்வை செய்ய, அவை வசதியாக அமைக்கப் பட்டுள்ளன. பிற்காலத்தில் அணு உலைகளுக்குப் புளுடோனியம் தேவைப் பட்டால், கிடங்குகளில் சேமிக்கப் பட்டுள்ள அணுப்பிளவுக் கழிவுகளை மீண்டும் மேலே கொண்டு வந்து, சுத்திகரிப்புச் செய்து பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.

தற்போது அமெரிக்காவில் மூன்று தளங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப் பட்டுள்ளன. 1. வாஷிங்டன் மாநிலத்தில் ஹான்ஃபோர்டு [Hanford, Washington] 2. டெக்ஸஸ் மாநிலத்தில் டெஃப் ஸ்மித் மாவட்டம் [Deaf Smith County, Texas] 3. நெவாடா மாநிலத்தில் யூக்கா குன்று [Yucca Mountain, Nevada]. இந்த மூன்று முக்கிய தளங்களும் நில நடுக்க மில்லாத, நிலையான பூதள அமைப்பைப் பெற்றவை! அடித்தள நீரோட்டம் குன்றியவை! செழுமையான நீரோட்ட நில வளங்களுக்கு வெகு தூரத்தில் இருப்பவை! இயற்கையாக அமைந்த தடுப்புகளும், மனிதன் படைத்த தடைகளும் ஒன்றாய் இணைக்கப் பட்டு இரட்டைப் பாதுகாப்பு அரண்கள் கொண்டவை!

பூமிக்குக் கீழே 2000 முதல் 4000 அடி வரை உள்ள ஓர் ஆழச் சுரங்கத்தில் கற்பாறையைக் குடைந்து, செதுக்கப் பட்டுள்ள ஒரு பெரிய குகையில்தான் அணுப்பிளவுக் கழிவுகளைப் புதைப்பதாய் திட்டம் உருவானது! 1998 வரை மதிப்பீடான 66,000 டன் மேல்நிலைக் கழிவுகளைச் சேமிக்கும் கிடங்குகளுக்கு 10 கால் பந்தாட்டத் திடல் நீளமும், 16 அடி ஆழமும் கொண்ட கொள்ளளவு தேவைப்படுகிறது. இரண்டு சதுர மைல் அல்லது 2500 ஏக்கர் நிலம் பரப்புள்ள கிடங்கு தீய்ந்த யுரேனிய எருக்களைப் புதைக்கப் போதுமானது.

இந்திய அணு உலைக் கழிவுகளின் நீண்ட காலப் புதைப்புத் திட்டங்கள்!

இந்தியாவில் 14 அணுமின் உலைகளும், ஒரு சில ஆய்வு அணு உலைகளும் [5 அல்லது 6], ஒரு வேகப் பெருக்கி அணு உலையும் இயங்கி ஏராளமான கொள்ளளவுத் தீய்ந்த எருக்கள் இதுவரை சேர்ந்துள்ளன! அத்துடன் மூன்று மீள் சுத்திகரிப்புத் தொழிற் கூடங்களும் மிகையான அணுவியல் கழிவுகளைச் சேமித்துக் கொண்டு வருகின்றன. ஆனால் பெருகிக் கொண்டு போகும் அணுப்பிளவுக் கழிவுகளின் மொத்தக் கொள்ளளவு அல்லது எடையளவு, எவ்வளவு என்று பாரதம் இதுவரை மக்கள் தெரிந்து கொள்ள வெளியிட்டதாக அறியப் படவில்லை! மேலும் அணுவியல் கழிவுகள் எங்கே, எப்படி நீண்ட காலப் புதைப்புக் கிடங்குகளில் அடக்கமாகப் போகின்றன என்றும் மாந்தருக்கு விளக்கம் செய்திருப்பதாகத் தெரிய வில்லை!

உலகில் தற்போது [2000 ஆண்டு வரை] 438 அணுமின் உலைகள் இயங்கி வருகின்றன! அமெரிக்காவில் இயங்கும் 114 அணு உலைகளில் மட்டும் இதுவரை உண்டான மேல்நிலைக் கதிர்வீச்சுக் கழிவுகளின் எடை 52,000 டன் என்று மதிப்பீடானால், உலகெங்கும் சேர்ந்துள்ள அபாய நச்சுக் கழிவுகளின் எடை 200,000 டன்னுக்கும் மேற்பட்டதாகவே இருக்கும் என்று எளிய முறையில் பெருக்கிக் கணக்கிட்டு விடலாம்! அமெரிக்கா, கனடா போன்ற மேலை நாடுகளைப் பின்பற்றி, பாரதமும் மற்ற உலக நாடுகளும் அணுவியல் கழிவுகளைப் பாதுகாப்பாகப் புதைக்க ஏற்பாடுகள் செய்யலாம்! அல்லது ஆஸ்டிரியா, வியன்னாவில் உள்ள ‘அகில நாட்டு அணுத்துறைப் பேரவை ‘ [International Atomic Energy Agency (IAEA)] இயற்றிய நெறிகள், விதி முறைகளைக் கையாண்டு தமது நாடுகளில் அப்பணியை நிறைவேற்றலாம்!

தகவல்:

1. The Lethal Legacy of America ‘s Nuclear Wastes, National Geographic [July 2002]

2. Nuclear Power – A Rational Approach By: Robert W. Deutsch [1987]

3. Radioactive Waste Disposal – Global Experience & Challenges

4. U.S. Regulatory Commission – Radioactive Wastes [June 23, 2003]

5. Transportation of Spent Nuclear Fuel

6. An Introduction to the Atomic Energy Control Board, Canada.

7. Nuclear Energy in Canada By: J.A.L. Robertson [July 1984]

***************************

jayabar@bmts.com

Series Navigation