Rejeitos radioativos - Nipe

II Workshop InternacionalENUMAS 2010Oportunidades em Atividades Nucleares no Brasil:Medicina, Agricultura e IndústriaMinicurso:Há solução para o problemados rejeitos radioativos?Roberto VicenteInstituto de Pesquisas Energéticas e NuclearesUnicamp – Campinas – SP 20/08/2010

AtençãoMuitas das imagens exibidas nesta apresentação foram copiadas, e algumas foramadaptadas, de sítios da internet, mas estão protegidas por leis de direitos autorais. Quandodisponíveis, os créditos foram dados ao lado das imagens. Esta apresentação destinou-sesomente a ilustrar a palestra sobre rejeitos radioativos proferida pelo autor no ENUMAS, nãopodendo ser utilizada para outras finalidades, inclusive comerciais.

Há solução para o problema dos rejeitos radioativos?

Uma parcela da população, em particular certasOrganizações Não Governamentais, têm umavisão muito negativa e estereotipada do assunto.A energia nuclear é vista como insegura, suja e cara e,Atualmente, a questão dos rejeitos radioativos é central.

SERVIÇO PÚBLICO FEDERALMINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTEINSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOSNATURAIS RENOVÁVEIS IBAMALICENÇA PRÉVIA Nº 279/2008CONDICIONANTES DA LICENÇA PRÉVIA (ANGRA 3). . . . .2.17. Dar início ao processo de licenciamento ambiental dorepositório nuclear da CNAAA, dentro do âmbito do convênio daELETRONUCLEAR e CNEN, antes do início da operação daUnidade 3;2.18. Apresentar proposta e iniciar a execução do projeto aprovadopelo órgão ambiental para disposição final dos rejeitos radioativosde alta atividade antes do inicio da operação da Unidade 3.http://www.ibama.gov.br/wp-content/files/LP279-2008-Angra 3.pdf

O QUE SÃO REJEITOS RADIOATIVOS?Segundo a definição da Comissão Nacional deEnergia Nuclear (CNEN), são necessárias trêscondições para um material ser consideradorejeito radioativo: "O material ...1. deve ser resultante de atividades humanas;2. deve conter radioisótopos em concentraçãosuperior aos limites de isenção da normaCNEN-NE-6.02;3. para o qual a utilização é imprópria ou nãoprevista".Independentemente da origem, nuclear ou não.

Rejeitos radioativos são gerados em váriasatividades humanas:instalações do ciclo do combustível nuclear,medicina, indústria, pesquisa, agricultura,mineraçõesdescarte de alguns produtos de consumoÉ justificada essa preocupação com os rejeitos?A maioria desses rejeitos pode representarameaça à saúde humana e ao meio ambiente,por longos períodos de tempo, se não foremtratados adequadamente.

Objetivo Fundamental daGestão de Rejeitos RadioativosProteger o Homem e o meio ambiente(outras espécies e recursos naturais)de efeitos prejudiciais dos rejeitosgerados em práticas passadas e paraque as aplicações das substânciasradioativas possam continuar a serusufruídas pela Humanidade.

O que proteger?•Homem•Meio ambiente•Recursos naturaisGases eaerossóisIrradiaçãodiretaIndivíduodo públicoInstalaçãonuclear ouradioativatrabalhadorEfluenteslíquidosResíduossólidos9

Para se fazer a adequadaGESTÃO DE REJEITOS RADIOATIVOSsão necessários:PRINCÍPIOS ÉTICOSLEIS E REGULAMENTOSPADRÕES DE SEGURANÇACIÊNCIA E TECNOLOGIA

Um problema transdisciplinarPROTEÇÃORADIOLÓGICADireitoFilosofiaSociologiaFísicaQuímicaGestão derejeitosradioativosEngenhariasEcologiaMatemáticaMeteorologiaBiologiaFisiologiaGeociênciasGeografiaáreas ainda nãoidentificadas

PRINCÍPIOSOs Nove PrincípiosFundamentais para aGestão dos RejeitosRadioativos, estabelecidospela Agência Internacionalde Energia Atômica, em1995, estão detalhados nodocumento ao lado.São declarações sobreaspectos éticos que devemfundamentar os objetivosda Gestão dos Rejeitos.http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub989e_scr.pdf

1o. Princípio - Proteção à saúde humanaOs rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a seassegurar um nível adequado de proteção à saúde humana.2o. Princípio - Proteção ao meio ambienteOs rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a seassegurar um nível adequado de proteção ao ambiente natural.3o. Princípio - Proteção além fronteirasDeve-se assegurar um nível adequado de proteção à saúde daspessoas e ao meio ambiente além das fronteiras do país4o. Princípio - Proteção às futuras geraçõesDeve-se assegurar às futuras gerações que os impactos previstossejam no máximo iguais aos que são considerados aceitáveis hoje.5o. Princípio - Sem encargos às futuras geraçõesOs rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a não sedeixar encargos indevidos de proteção às futuras gerações.

6o. Princípio - Base legal apropriadaOs rejeitos devem ser gerenciados sob base legal apropriada, queindique as responsabilidades e a função reguladora independente.7o. Princípio - Limitação da geração de rejeitosA geração de rejeitos radioativos deve ser mantida no nível maisbaixo que seja praticável, em volume e em atividade.8o. Princípio - Interdependência da geração e gestãoA interdependência entre todas as etapas de geração de gestão dosrejeitos radioativos deve ser considerada adequadamente.9o. Princípio - Segurança das instalaçõesA segurança das instalações para a gestão dos rejeitos radioativosdeve ser assegurada apropriadamente durante toda sua vida útil

O apêndice 5 – Princípiosdo documento ao lado,estabelece os Princípios deDesenvolvimento Sustentávele descreve como eles devemser aplicados para odesenvolvimento das políticaspúblicas da gestão dosrejeitos radioativos noReino Unido.

‘Princípios’ da DEFRA – Grã-Bretanha1o. Princípio – Desenvolvimento sustentável2o. Princípio – O ser humano no centro das atenções3o. Princípio – Respeito aos limites do ambiente4o. Princípio – Transparência, informação, participação5o. Princípio – Ação com precaução6o. Princípio – Ação com base na melhor ciência7o. Princípio – Princípio do poluidor pagador8o. Princípio – Visão de longo prazo9o. Princípio – Balanço entre custos e benefícios10o. Princípio – Sistema transparente e solidário

Organization for the Economic Co-operation and DevelopementO documento discute umaestratégia para a deposiçãofinal de rejeitos radioativos demeia-vida longa, desde umaperspectiva ambiental e ética,incluindo considerações sobreeqüidade e justiça à presentee às futuras gerações.

O documento apresenta osrequisitos para a gestãodos rejeitos radioativos, deacordo com a visão de umaorganização anti-nuclear, naforma de‘princípios ambientais’.

Amplitude da questão dos rejeitos radioativosDireitoFilosofiaSociologiaFísicaEngenhariasQuímicaMatemáticaBiologiaGeociênciasGestão derejeitosradioativosExemplos de problemas:•Análises probabilísticas de Eventos eProcessos que possam levar à ruptura doisolamento dos rejeitos em longo prazo•Modelagem do Transporte e Difusão dosradionuclídeos em meios porosos Fisiologia efraturados do ambiente dos repositórios.GeografiaEcologiaMeteorologia

Amplitude da questão dos rejeitos radioativosDireitoFilosofiaSociologiaFísicaQuímicaMatemáticaBiologiaEngenhariasA base legal do país precisa ser desenvolvidade acordo com a magnitude e abrangência doproblema Gestão de cada de país.rejeitosEcologiaAlgumas referências do Brasil:radioativos• Artigos 21 e 22 da Constituição• Lei Federal No. 10308 de 20/11/01• Regulamentos CNEN, p.exemplo: Gerência Meteorologia de rejeitosradioativos em instalações radiativas• Decreto nº 5935 de 19 de novembro de 2006 Promulga aConvenção Conjunta para o Gerenciamento Fisiologia Seguro doCombustível Nuclear Usado e dos Rejeitos Radioativos.Geociências• Ninon Guerra Machado Geografia Faria, Aspectos jurídicos einstitucionais dos rejeitos radioativos. Tese de doutorado

Amplitude da questão dos rejeitos radioativosDireitoFilosofiaSociologiaAlguns aspectos dessa área:EngenhariasFísica• aceitação pública da tecnologia nuclear;• aceitação das instalações Gestão de rejeitos de radioativos;EcologiaQuímicarejeitos• comunicação com o públicoradioativose meios de participaçãoda sociedade nas decisões;Matemática • identificação dos valores, crenças, aspirações,Meteorologiapreferências e opiniões do público;• comunicação intergeracional.BiologiaFisiologiaGeociênciasGeografia

ESTRATÉGIA GERAL DA GESTÃO DOSREJEITOS RADIOATIVOS1. Minimizar a geração dos rejeitos radioativos;2. Manter controle sobre os rejeitos em todas asetapas da gestão;3. Minimizar as doses de radiação e, ao mesmo tempo,Minimizar os custos da gestão, aplicando o princípioALARA (As Low As Reasonably Achievable);4. Diluir e Dispersar (D&D) os rejeitos5. Reter e Retardar (R&R) a liberação6. Concentrar e Confinar (C&C)

FLUXOGRAMA GERAL DA GESTÃO DE REJEITOS RADIOATIVOSAUTORIZAÇÃO DA PRÁTICAjustificação, otimizaçãolimitação de doseLICENCIAMENTOexclusão ou isençãodas fontes de radiaçãoCARACTERIZAÇÃOfísica, química eradiológicaGERAÇÃO DE REJEITOSminimização e segregaçãoradioativoDESCARTEliberaçãonãoTRATAMENTOcondicionamento/reduçãode volumeARMAZENAMENTOINTERMEDIÁRIOguarda, registro,rastreabilidadesimMEIO AMBIENTEcenários, avaliação dedose, autorizaçãonão radioativonão tóxicoDEPOSIÇÃO FINALcritérios aceitação, estudo de local,avaliação de segurança

O que são rejeitos radioativos?a) como são,b) de onde vêm,c) como são tratados,d) qual o destino final,e) qual o perigo

Como são os rejeitos radioativos?

MATERIAL DE LABORATÓRIOFrascos, vidraria, luvas, papel, algodão

SÓLIDOS COMPACTÁVEISRecolhidos em tambores metálicos esacos plásticos3H14C32P35S99Mo131I

MATERIAL DE FILTRAGEMFiltros de arResina de troca iônica90Sr 99 Tc 129 I 137 Cs

LÍQUIDOS E SÓLIDOS ÚMIDOSSoluções aquosas ou orgânicas, lamas e tortas90Sr137Cs226Ra228Ra239Pu241Am

FONTES SELADAS60Co90Sr137Cs226Ra238Pu241Am

ELEMENTOS COMBUSTÍVEIS QUEIMADOS90Sr99Tc129I137Cs239Pu241Am+ ~500outrosradioisótopos

RESÍDUOS DA MINERAÇÃO210Pb222Rn226Ra228Ra230Th232Th238U

REJEITOS DO DESCOMISSIONAMENTO60Co90Sr99Tc129I137Cs239Pu241Am

Como são os rejeitos radioativos?Critérios de classificação• Estado físico (sólido, líquido e gasoso)• Atividade (alta ou baixa)• Meia-vida (curta, média ou longa)• Tipo de emissores (beta/gama ou alfa)• Origem (ciclo do combustível, aplicaçõesna medicina, indústria etc., minerações,desmontagem de instalações)• Tipo de tratamento (compactável,incinerável, descontaminável etc.)

Classes de meia-vida e atividade

Escala de confinamento

De onde vêmos rejeitos?

1. Aplicações da tecnologia nuclear na medicina:• Radioterapia com fonte seladateleterapia, braquiterapia ( 60 Co, 137 Cs, 192 Ir,...)• Medicina nuclearradioterapia com radioisótopo ( 131 I, 153 Sm, ...)radiodiagnóstico por cintilografia ( 99m Tc, 131 I, ...)radiodiagnóstico por PET e SPECT ( 18 F, 133 Xe, ...)• Diagnóstico in vitro – radioimunoensaio ( 3 H, 14 C,...)• Outras aplicaçõesdensitometria óssea ( 137 Cs, 241 Am,...)irradiação de sangue e tecidos ( 60 Co, 137 Cs,...)marcapasso nuclear ( 238 Pu)BNCT (reator nuclear)

Teleterapia – modalidade ‘bisturi gama’, com fontes de 60 Co,aplicada em malformações arteriovenosas, metástases cerebrais,meningeomas, tumores de hipófise e patologias funcionais comoepilepsia e Mal de Parkinson.rejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, erejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.

Braquiterapia: modalidade aplicação manual: irradiaçãocom fontes seladas – agulhas, placas, fios e sementes,em contacto direto com o tecido a tratar.Fontes utilizadas: 226 Ra, 198 Au, 192 Ir, 125 Irejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, erejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.

Radioterapia com radioisótopos: administração, aopaciente, de radiofármaco que tem afinidade com oórgão ou tecido a ser irradiado.32P, 89 Sr, 131 I, 153 Sm, 169 Er, 191 AuExemplo: 131 I-metaiodobezilguanidina, injetado no paciente, concentra-seem tecidos e órgãos específicos. O ponto de concentração intensa (seta àdireita) indica um feocromocitoma da glândula adrenal esquerda. Os outrossítios de ‘uptake’ visíveis são glândulas salivares, fígado e trato urinário.Rejeitos: gases, líquidos e sólidos contaminados durante afabricação, materiais de uso médico e excreta do paciente.

Diagnóstico por cintilografia: administração, ao paciente, deradiofármaco que tem afinidade com o órgão ou tecido a servisualisado.Câmara gama ‘vê’ a radiação emitida pelo isótopo.51Cr, 57 Co, 59 Fe, 67 Ga, 75 Se, 81m Kr, 99m Tc, 125 I, 133 Xe, 169 Er, 198 Au, 201 TlA gama-câmera faz um mapa da concentração do radioisótopo nocorpo do paciente, evidenciando os sítios alvo. A imagem do centromostra metástase óssea num homem e a da direita um câncer detireóide e as metástases no pulmão de um cão.Rejeitos: gases, líquidos e sólidos contaminados durante afabricação, materiais de uso médico e excreta do paciente.

Radiodiagnóstico por PET*: Cortes tomográficos a partir da detecção deradiação gama de aniquilamento de pósitrons.11C, 15 O, 18 F, 68 Ga*PET = positron emmission tomography

Radiodiagnóstico SPECT*: É a tomografia computadorizadapor emissão de fóton único, que permite a obtenção deimagens tomográficas. 99m Tc, 111 In, 123 I, 133 XeO tomógrafo SPECT permite obter, por exemplo, imagens tomográficasdo músculo cardíaco (centro) e do cérebro durante um ataque (direita).SPECT = Single Photon Emmission Computed Tomography

IRRADIAÇÃO DE PRODUTOS DE SANGUE PARA TRANSFUSÃO: sangue,hemácias, plaquetas e granulócitos são irradiados com radiação gama paraevitar que os linfócitos do doador ataquem órgãos do receptor (TA-GVHD*).Cs137*Transfusion Associated GraftVersus Host Disease

IRRADIAÇÃO DE TECIDOS PARA TRANSPLANTE: pele, osso, cartilagem,âmnion são irradiados para esterilização antes de serem armazenados embancos de tecidos, que ficam a disposição para enxerto ou transplante.60Corejeitos radioativos: as fontes radioativas utilizadas parairradiar, após fim da vida útil, e rejeitos contaminados,gerados nos processos de fabricação das fontes.

BATERIA NUCLEAR PARA MARCA-PASSO: baterias de longa duraçãoforam fabricadas no passado usando radioisótopos como fonte de energia,para alimentar marca-passos cardíacos que dispensavam troca freqüente.

BNCT: Boron Neutron Capture Therapy : pacientes de vários tipos de câncerno cérebro (p.ex.: glioblastoma ou melanoma) recebem uma dose desubstância contendo boro na sua molécula (p.ex.: Borofenilalanina) a qual éabsorvida preferencialmente pelas células tumorais. A irradiação do pacientecom nêutrons provoca a fissão do isótopo 10 do boro.rejeitos radioativos: as fontes de nêutrons, após fim da vida útil, ourejeitos da operação dos reatores nucleares utilizados.

2. Aplicações da tecnologia nuclear na indústria:• Radiografia industrialgamagrafia, neutrongrafia• Medidores nuclearesmedidores de nível, densidade, espessura, fluxo• Esterilizaçãoalimentos, produtos farmacêuticos, turfa, esgoto• Processos de fabricação por irradiaçãomembrana hidrogel, silício, polímeros, gemas• Instrumentos analíticosfluorescência de raios-X, captura eletrônica, perfilagem gama• Geradores termoelétricos radioisotópicosbaterias nucleares• Traçadores radioisotópicos

Medidores nucleares: A transmissão/atenuação de radiações pelos materiais éutilizada em diversos transdutores de uso industrial no controle de processos,controle de qualidade e segurança.22Na, 55 Fe, 60 Co, 85 Kr, 90 Sr, 109 Cd, 134 Cs, 137 Cs, 147 Pm, 241 Am–Be, 238 Pu, 252 CfMedidores de Nível

Esterilização: A radiação gama de fontes de 60 Co é utilizada para eliminarmicroorganismos em diversos produtos..Madeira para exportação, cosméticos, alimentos e produtos de usomédico e farmacêutico

Processos de fabricação com radiação: A radiação gama de fontes de 60 Co ounêutrons de reatores nucleares são utilizadas para induzir reações químicadurante a produção de diversos artigos.Alteração de cor em gemas, fabricação de membranas hidrogel, polimerizaçãosem solventes, dopagem de tarugos de silício para fabricação de semicondutores.

Instrumentos analíticos:Detetor de fluorescência de raios-X e Detetor de captura eletrônica55Fe, 109 Cd, 241 Am63NiAnálise de halogênios, nitrila,compostos organometálicos e nitrocompostos em concentrações departe por trilhão.

Equipamentos de segurança

Aplicações da tecnologia nuclear na agricultura• Desinfestação de alimentosfrutas, temperos• Esterilização de turfa• Controle de pragasTécnica do inseto estéril• Traçadores radioisotópicos• Irradiação para aumento da variabilidade genética• Controle de umidade

Desinfestação de alimentos: A irradiação de frutas, temperos e produtosfitoterápicos, com radiação gama, é necessária para eliminação de ovose larvas de insetos, protozoários, fungos e bactérias. A irradiação desementes (alimento para pássaros) é necessária para evitar brotamento.rejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, erejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.

Irradiação de turfa com 60 Co para a fabricação de inoculantes, principalmente paraplantio da soja, objetiva apresentar uma contaminação microbiana baixa. Omicroorganismo produtor de nitrogênio, Bradyrhizobium japônica, a ser inoculado,tem resistência baixa e, se tiver que competir com uma grande população microbiana,não se desenvolverá adequadamente.Rhizobium-legume symbiosis model

Controle de pragas: A Técnica do Inseto Estéril (SIT*) consiste na irradiação dosinsetos, em alguma etapa do seu desenvolvimento (ovo, larva, pupa, adulto), comradiação gama do 60 Co, para provocar a esterilidade reprodutiva em machos daespécie, os quais competem com machos selvagens pelas fêmeas e reduzemsua população no ambiente infestado.SIT = sterile insect techniquemosca da fruta pupas antes da irradiação machos sendo liberadoshttp://www.moscamed.org.br/

Aplicações da tecnologia nuclear napesquisa e controle ambiental• Traçadores radioativos• Melhoramento genético de espécies• Detecção de contaminação ambiental• Análise isotópica

Análise dos elementos indicados emvermelho em concentrações de até ppbHHeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra AcCe Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuTh Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw60

Taxa de recarga de aqüíferosMapeamento de fluxo em canaisCaracterização de estações detratamento de esgotosMapeamento de contaminaçãoambiental por pesticidas

Aplicações na pesquisa• Análises químicas elementaresem materiais• Estudos de rastreamento desubstâncias em processosindustriais• Uso de feixes de nêutrons eraios gama em pesquisahttp://www.ipen.br/crpq/lan.htmhttp://www.ipen.br/ctr/index.html

Traçadores radioisotópicos: Radioisótopos de elementos essenciais a plantas são usadospara determinar a química do sistema solo/planta; radioisótopos diluídos em águas desuperfície indicam a direção e a taxa de infiltração no solo; radioisótopos diluídos emaçudes indicam taxa de escape para o subsolo; ração contendo radioisótopos indicam aquímica de elementos essenciais na relação parasita/hospedeiro no gado.3H, 32 P, 45 Ca, 55 Fe, 65 Zn, 86 Rb.microorganismosrejeitos radioativos: materiais contaminados gerados nosprocessos de fabricação dos radioisótopos.

fotossíntese

Indução de variabilidade genética: A irradiação de sementespara induzir variabilidade genética tem sido utilizada hádécadas para melhoramento genético de plantas.

Aplicações da tecnologia nuclear na produção deEnergia• Usinas nucleo-elétricas• Usinas de dessalinização de água• Usinas de aquecimento de água• Reatores nucleares de propulsão• Baterias nucleares

Aplicações da tecnologia nuclear na produção deEnergiaAngra I e II2.000 MWeAngra III1.350 MWProdução (2006)13 TW·hMédia annual12 TW·h

usafrançaREATORES DE POTÊNCIA NO MUNDOeslovêniahungrialituâniasuíçaarmêniacoréiajapãorússiaeslováquiafinlândiaholandaargentinabélgicasuéciarep.checabulgáriabrasilalemanhainglaterracanadáucrâniataiwanitáliaméxicoromêniairãchinaáfrica do sul cazaquistãoíndiaespanhapaquistãoem operação em construção desligado

Energia nuclear para produção de água potávelKazaquistão: reator de Aktau produz 135 MWe de eletricidade,aquecimento e 80,000 m³/dia de água potável, há 27 anos.Japão: dez reatores produzem entre1000 e 3000 m³/dia cada uma de águapotável, com 100 reatores-ano deexperiência acumulada.Índia: unidade experimental produz170 MWe, 1800 m³/dia de águaindustrial e 4500 m³/dia de águapotável, desde 2002.Usina de Aktau, àsmargens do mar Cáspio

Aplicações da tecnologia nuclear na produção decalor para aquecimento (District Heating)Alguns exemplos:• Ågesta Nuclear Power Plant, na Suécia• Beznau Nuclear Power Plant, na Suíça, para 20.000 pessoas• Rússia, várias usinas de co-geração (eletricidade e calor)produziram 11,4 PJ de água quente em 2005 e novosprojetos vão triplicar a capacidade em uma década.

Aplicações da tecnologia nuclear na produção deenergia para propulsãoSubmarinos, navios quebra-gelo, porta-aviões+ 4 navios mercantes: EUA, Alemanha, Japão, Russia** Севморпуть (Северныйморской путь) o único emoperação.

Baterias radioisotópicas: Radioisotope thermoelectric Generator (RTG) usa o calorliberado pelo decaimento radioativo para gerar eletricidade em sondas espaciais e emestações meteorológicas em locais remotos. 90 Sr, 238 Pu, 241 AmRTG da sonda Cassini sendoinspecionado ( 238 Pu).RTG’s da antigaURSS, usados noÁrtico, sucateados( 238 Pu)90Sr

Como sãotratados osrejeitosradioativos?http://www.worth1000.com/search/radioactive%20ooze

Compactação no tambor - Processo mecânico em que seutilizam prensas hidráulicas (dezenas de toneladas) paradiminuir o volume dos rejeitos, reduzindo os espaçosvazios existentes.

Compactação do tambor - Processo mecânico em quese utiliza prensas hidráulicas (centenas de toneladas)para diminuir o volume de tambores contendo rejeitos.

INCINERAÇÃOCombustão dos resíduos em fornos que operam a temperaturas elevadas.AlimentaçãoTratamento dos gases(filtros e lavadores de gases)QueimaRecolhimento das cinzas

Kernforschungzentrum Karlsruhe - Alemanha

Corte e fragmentação

Kernforschungzentrum Karlsruhe - Alemanha

Kernforschungzentrum Karlsruhe - Alemanha

Kernforschungzentrum Karlsruhe - Alemanha

Encapsulamento/imobilizaçãoÉ a incorporação do rejeito em uma matriz sólida,geralmente, cimento ou concreto. Utilizada para rejeitossólidos secos não compactáveis.

Rejeitos líquidos e lamas são imobilizados emmatriz sólida, freqüentemente, cimento Portland.

TRATAMENTO DE REJEITOS GASOSOSO tratamento é, quase todo, in situ.85

TRATAMENTO DE REJEITOS GASOSOSO tratamento consiste na descontaminaçãode efluentes radioativos gasosos por filtração86

TRATAMENTO DAS FONTESRADIOATIVAS SELADAS87

TRATAMENTO DE FONTES RADIOATIVAS SELADASO tratamento proposto pelo GRR é a colocação dasfontes em cápsulas de chumbo e armazenamentocom blindagem adicionalTNA578788

Visão Panorâmica do Sistema de Deposição

Sistema de deposição no Repositório

DETALHES DO MÉTODO DE DEPÓSIÇÃO DAS FONTES

Para onde vão os rejeitos?

Conceito Geral de DeposiçãoConfinar os rejeitos durante otempo necessário ao decaimento,prevenindo a migração deradionuclídeos para a biosfera eminimizando o risco de intrusãono repositório antes que osrejeitos tenham se tornadoinócuos.

Destinação dos rejeitos• Armazenamento Intermediário• Deposição Final

Armazenamento Intermediário• Decair até atingir o nível permitido para descarte,• Esfriar e aguardar deposição final,• Aguardar deposição final

Deposição FinalA percepção negativasobre a deposição fazcom que apareça asíndrome de NIMBY emqualquer comunidadecandidata a hospedarum depósito final.NIMBY = not in my backyardTNA578798

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOSREJEITOS RADIOATIVOSVÁRIAS ALTERNATIVAS FORAMSUGERIDAS NAS ÚLTIMAS DÉCADAS PARAA DEPOSIÇÃO DOS REJEITOSRADIOATIVOS, SEJAM IDÉIASEXTRAVAGANTES OU PROPOSTASSÉRIAS.TNA578799

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS1. SOB O MANTO DE GELO DAS CALOTAS POLARESTNA5787Alternativa já investigada pelos EUAObjeções: Custo elevado devido à distância e às condições ambientais;incerteza sobre segurança de longo prazo por causa do risco de degelo;rejeitada por países comprometidos com soluções dentro de suas própriasfronteiras; Tratado da Antártica proibe. http://www.ats.aq/index_e.htm100

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS2. LANÇAR NO ESPAÇO, ENVIAR AO SOLAlternativa já investigada pelos EUA.Objeções: Custos proibitivos; riscos de acidente inaceitáveis durantelançamento. Não obstante, vários quilogramas de Pu-238 foram lançados abordo de sondas espaciais, dentro das baterias nucleares.101

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS3. LEVAR PARA PAÍSES COM MAIS TECNOLOGIA OU MAIS ‘ESPAÇO’TNA5787Alternativa já praticada por vários países, no passado.Objeções: Resistência das populações nos países adiantados em recebê-los;proibido pela Convenção de Basiléia sobre Exportação de Resíduos.102http://www.basel.int/

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS4. DEIXAR COMO ESTÁ PARA QUE AS FUTURAS GERAÇÕES, DEPOSSE DE TECNOLOGIAS MAIS AVANÇADAS, RESOLVAMTNA5787Alternativa ainda proposta, frequentemente, por ONG’s anti-nucleares.Objeções: Não há quaisquer garantias de que as futuras populações serãoaptas a gerenciá-los adequadamente; a sociedade que usufruiu os benefíciosda prática que gerou os rejeitos tem a obrigação moral de resolver o problema.103

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS5. DEPOSITAR EM MINAS ABANDONADASTNA5787Alternativa utilizada por vários países, no passado. Ex.: Espanha, Alemanha,República Tcheca.Objeções: a segurança dos repositórios, em longo prazo, é fundamentada noconceito de múltiplas barreiras naturais e artificiais; esses locais, dificilmenteatenderiam aos modernos requisitos de segurança.104

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS6. DEPOSITAR NAS PLACAS TECTÔNICAS EM SUBDUCÇÃOTNA5787Alternativa investigada pelos EUAObjeções: indisponibilidade de locais na maioria dos países; risco deacidentes; rejeitada por acordo internacional.105

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS7. LANÇAR NO MARTNA5787Alternativa já utilizada no passado por Bélgica, França, Alemanha, Itália,Japão, Holanda, Rússia, República da Coréia, Suíça, Reino Unido e EUA.Objeções: Proibido pela Convenção de Londres. www.londonconvention.org106

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS8. DEPOSITAR SOB O LEITO OCEÂNICOTNA5787Alternativa investigada pela Suécia e pelo Reino Unido.Objeções: Custos; risco de acidentes; tecnologia ainda não comprovada;rejeitado por acordo internacional .107

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS9. RECICLAR/REAPROVEITARTNA5787Alternativa já implementada por vários países. Ex.: França, Reino Unido,Japão, EUA, Rússia, Alemanha, Índia, China, para elemento combustível.Objeções: Aplicabilidade para apenas uma parte dos rejeitos; oposição departe da sociedade (partidos verdes, ONG’s) por causa da percepção deligação da reciclagem com a proliferação nuclear.108

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS10. ARMAZENAMENTO DE LONGO PRAZO NA SUPERFÍCIETNA5787Alternativa já investigada por França, Reino Unido, Suíça, EUA e HolandaObjeções: Impossibilidade de garantir monitoramento em longo prazo;dúvidas sobre a estabilidade e capacidade das futuras gerações em mantercontrole; incertezas sobre se as informações passadas às futuras geraçõesserão compreendidas adequadamente.109

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS11. POÇOS TUBULARES PROFUNDOSTNA5787Alternativa já investigada por Reino Unido, Suíça, EUA, Suécia, Rússia,Itália, Dinamarca e outros.Objeções: O custo é elevado para grandes volumes de rejeitos.110

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS12. FUSÃO DE ROCHA EM POÇOS TUBULARES PROFUNDOSTNA5787Alternativa já investigada por Reino Unido, EUA e Rússia.Objeções: Aplicabilidade somente para poucos rejeitos; tecnologia nãocomprovada.111

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS13. BARREIRAS ARTIFICIAIS NA SUPERFÍCIETNA5787Alternativa já implantada por França, Reino Unido, EUA Espanha, Japão,Brasil, Canadá e outros.Objeções: Não aplicável para rejeitos de atividade alta e parte das fontesradioativas seladas.112

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS14. ESTRUTURAS ARTIFICIAIS NA SUB-SUPERFÍCIETNA5787Alternativa já implantada por Suécia e FinlândiaObjeções: Não aplicável para rejeitos de atividade alta.113

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS15. GALERIAS EM GRANDE PROFUNDIDADETNA5787Alternativa já implantada por EUA e investigada por Bélgica, Reino Unido,Espanha, Suécia, Holanda, Suíça, Reino Unido, Finlândia, Japão e outrosObjeções: Custo elevado; ainda é rejeitada por ONG’s anti-nucleares epartidos verdes.114

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS16. INJEÇÃO DIRETAAlternativa utilizada no passado por EUA eRússia para rejeitos da indústria nuclear.Atualmente utilizada para os rejeitos radioativosda extração de petróleo e gás em vários países.Objeções: somente para rejeitos líquidos ou quepossam ser convertidos em lamas; dúvidasquanto à segurança em longo prazo (migração).TNA5787115

ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOSPRÁTICAS DO PASSADODEPOSIÇÃO DIRETAMENTE NO SOLOTNA5787OAK RIDGE, TENNESSEE, DÉCADAS DE 50 A 70116

DEPOSIÇÃO NO SOLO, COM ALGUM CONFINAMENTOEUAOAK RIDGE, TENNESSEE, E HANFORD, WASHINGTONTNA5787117

DESPEJO EM LAGOAS DE SEDIMENTAÇÃOEUATNA5787OAK RIDGE, TENNESSEE, DÉCADAS DE 50 A 70118

DESPEJO DIRETO EM RIOS E LAGOASDÉCADAS DE 50 A 70EUA (OAK RIDGE)RÚSSIA (CHELYABINSK)TNA5787119

HANFORD, WASHINGTON– DEPOSIÇÃO DIRETAMENTE NO SOLOEUATNA5787120

Parque de tanques de Hanford durante a construção na década de 40

LANÇAMENTO NO MAR – ATÉ 1972TNA5787Bélgica, França, Alemanha, Itália, Japão, Holanda,Rússia, República da Coréia, Suíça, Reino Unido,Suécia, Nova Zelândia e EUA122

Lançamento no mar??TNA5787IAEA. Inventory of radioactive waste disposals at sea. IAEA, VIENNA, 1999.(IAEA-TECDOC-1105)123

Repositórios de superfícieem operação1.- Câmaras de concreto -TNA5787124

DEPÓSITOS NA, OU PRÓXIMA DA, SUPERFÍCIEPARA REJEITOS DE ATIVIDADE BAIXA. TEMPODE ISOLAMENTO NECESSÁRIO: POUCOSSÉCULOS

FrançaCentro de l’AubeTNA5787126

EspanhaCentro de El Cabril (mesma tecnologia de l’Aube)TNA5787127

Depósito de Goiânia - BrasilTNA5787128

JapãoDepósito de RokkashoTNA5787129

InglaterraDepósito de Drigg - SellafieldTNA5787130

EUADepósito de IdahoTNA5787131

República TchecaDukovanyTNA5787132

Exemplos de repositóriosde superfície em operação2.-Trincheiras -TNA5787133

EUARichland,WashingtonBeaty,NevadaTNA5787134

África do SulVaalputs

Exemplo de depósito final derejeitos da mineração3.- terraço elevado -TNA5787136

EspanhaDepósito da ex-mina de urânio de Andujar,1959 - 1981TNA5787137

Exemplos de repositórios desub-superfície em operação4.- Minas abandonadas -TNA5787138

AlemanhaRepositórios de Konrad e MorslebenTNA5787139

República TchecaRichard (Litomerice) e Bratrstvi (Jachymov)TNA5787140

Exemplos de repositórios desub-superfície em operação5.- Câmara de concreto -TNA5787141

FinlândiaDepósito de OlkiluotoTNA5787142

SuéciaDepósitos de ForsmarkTNA5787143

República da Coréia•Wolsong LILW Disposal Center - Site: Gyeongju - 2,096,491 m 2•Capacity: 100,000 drums (Phase I), 800,000 drums (Final)• Disposal Type: Silo - Project Duration: 2006 ~ 2010•License Construction & Operation by MEST on July 2008•Construction: Started on August 2008Surface facilitiesVertical shaftC/TO/TEntrance portal of C/O tunnels6 Silos for phase 1144

Conceito de deposiçãoKHNP-NETEChttp://article.nuclear.or.kr/jknsfile/v41/JK0410477.pdf145

Exemplos de repositóriosprofundos em operação6.- Galerias em lentes de sal -TNA5787146

Carlsbad, Novo MéxicoTNA5787147

EUARepositório WIPP,Carlsbad, Novo MéxicoTNA5787148

Exemplo de repositórioprofundo para rejeitos deatividade alta em construção7.- galeria de mina -TNA5787149

Japão:Rejeito de alta atividade (HLW) eRejeitos transurânicos (TRU)150

Bélgica – Argila de BoomUSA – Yucca Mountain

SuíçaConceito de repositório profundo do NAGRATNA57871. Túnel de acesso2. Túneis de deposição3. Laboratório4. Unidade piloto5. Túneis de deposição6. Elevador152

USAYucca Mountain, Nevada153

Estamos fazendo uma gestão segura dos rejeitos?TNA5787

TNA5787Muita gente acha que não!

Uma coisa é certa! Um dia, osrejeitos escaparão para o ambiente.

A interação dosrejeitos e suasembalagens comos elementosnaturais, asfraturas no solo eas infiltrações deágua resultarão nadegradação dosmateriais ao longodo tempo.

É só uma questão detempo, para que todosos materiais dorepositório sejamalterados.

Para dar garantias razoáveis que nada escape antes do tempo,1. adotamos o conceito de Múltiplas Barreiras,матрёшка

Um exemplo do conceito de múltiplas barreirasTNA5787

2. Fazemos modelagens da migração dosradionuclídeos nos meios porosos efraturados do entorno do depósito;3. Fazemos ensaios acelerados emlaboratório da durabilidade dos materiaisem condições semelhantes às do depósito;4. Analisamos análogos naturais e artificiais;5. Utilizamos fatores de segurança

Em Cigar Lake, Canada, apesar do alto teor de urâniona formação a 430 metros de profundidade, não háqualquer sinal de sua presença na superfície. Ominério foi preservado desde sua formação.UM ANÁLOGO NATURAL

A durabilidade de metais e cimentos pode seravaliada a partir de peças e obras antigas

Taxa de dose em um repositório para rejeitos nucleares(Iodo-129 e C-14 são os dominantes)164

Em alguns milênios, a radioatividade total dos rejeitosnucleares terá decaído para um valor inferior à radioatividadenatural presente no minério original do urânio. A radiotoxicidadetotal terá passado a linha original antes disso.165

FimObrigado pelaatenção.TNA5787