تحقیق بررسی سوخت هسته ای و فرآیند آن


عنوان :

سوخت هسته ای
و فرایند آن

پایان چرخه سوخت هسته ای

پسماندهای هسته ای
]علی رغم سابقه به وضوح ایمن در طول نیم قرن گذشته، امروزه یکی از بحث برانگیزترین جنبه های چرخه سوخت هسته ای مسئله مدیریت و دفع پسماندهای پرتوز است[.
P1 مشکل ترین مسئله، پسماندهای سطح بالا هستند، و دو سیاست مختلف برای مدیریت آنها وجود دارد:
 بازفرآوری سوخت مصرف شده برای جدا کردن آنها (که با شیشه ای کردن و دفع کردن آنها ادامه می یابد) یا
 دفع مستقیم سوخت مصرف شده دارای پرتوزایی سطح بالا به صورت پسماند.
]پسماندهای هسته ای اصلی در سوخت راکتور سفالی محفوظ باقی می مانند[.
P2 همانطور که در فصل های 3و4 به طور خلاصه گفته شد، "سوزاندن" سوخت در قلب راکتور محصولات شکافتی تولید می کند به مانند ایزوتوپ های مختلف باریم، استرونسیم، نریم، ید، کریپتون و گرنون (Ba، Sr، Cs، I، Kr، Xe). بیشترین ایزوتوپ های شکل گرفته به صورت محصولات شکافت در سوخت به شدت پرتوزا هستند و متعاقباً عمرشان کوتاه است.
P3 علاوه بر این اتم های کوچکتر به وجود آمده از شکافت سوخت، ایزوتوپ های ترااورانومی مختلفی هم با جذب نوترون تشکیل می شوند. از جمله اینها پلوتونیوم- 239، پلوتونیوم- 240 و پلوتونیوم- 2411، به علاوه محصولات دیگری هستند که از جذب نوترون توسط u-2381 در قلب راکتور و سپس تلاشی بتا به عمل می آیند. همه اینها پرتوزا هستند و به غیر از پلوتونیوم شکافت پذیر که "می سوزد"، در سوخت مصرف شده ای که از راکتور برداشته می شود باقی می مانند. ایزوتوپ های ترا اورانیوم و دیگر اکتنیدها2 بیشترین قسمت از پسماندهای سطح بالای با طول عمر زیاد را شکل می دهند.
P4 در حالی که چرخه سوخت هسته ای صلح آمیز، پسماندهای مختلفی تولید می کند، این پسماندها "آلودگی" به شمار نمی آیند، زیرا در عمل همه آنها نگهداری و مدیریت می شوند، در غیر این صورت است که خطرناک خواهند بود. در حقیقت توان هسته ای تنها صنعت تولید انرژی است که مسئولیت کامل همه پسماندهایش را برعهده گرفته و هزینه آن را به طور کامل بر قیمت تولیداتش اضافه می کند. وانگهی هم اکنون مهارت های به دست آمده در مدیریت پسماندهای غیر نظامی در حال شروع به اعمال شدن به پسماندهای نظامی است که یک مشکل محیط زیستی جدی در چند نقطه جهان ایجاد کرده است.
]پسماندهای پرتوزا مواد گوناگونی را شامل می شوند که از جهت محافظت مردم و محیط زیست اقدامات متفاوتی را طلب می کنند. مدیریت و دفع آنها از نظر فن آوری سر راست است[.
P5 این پسماندها براساس مقدار و نوع پرتوزایی موجود در آنها معمولاً به سه دسته تحت عنوان های پسماندهای سطح پایین سطح متوسط و سطح بالا دسته بندی می شوند.
P6 عامل دیگر در مدیریت پسماندها مدت زمانی است که آنها ممکن است خطرناک باقی بمانند. این زمان به نوع ایزوتوپ های پرتوزای موجود در آنها و به خصوص مشخصه نیمه عمر هر یک از این ایزوتوپ ها بستگی دارد. نیمه عمر مدت زمانی است که طی می شود تا یک ایزوتوپ پرتوزا نیمی از پرتوزائیش را از دست بدهد. پس از چهار نیمه عمر سطح پرتوزایی به مقدار اولیه آن و پس از هشت نیمه عمر به آن می رسد.
P7 ایزوتوپ های پرتوزای مختلف نیمه عمرهایی دارند که از کسری از ثانیه تا دقیقه ها، ساعات یا روزها، حتی تا میلیون ها سال گسترده شده اند. پرتوزایی با گذشت زمان، همانطور که این ایزوتوپ ها به ایزوتوپ های پایدار غیر پرتوزا تلاش می کنند کم می شود.
P8 آهنگ تلاشی یک ایزوتوپ با عکس نیمه عمرش متناسب است. یک نیمه عمر کوتاه به معنای تلاشی سریع است. بنابراین، برای هر نوع پرتوزایی، شدت پرتوزایی بالاتر در یک مقدار ماده داده شده مستلزم کوتاه تر بودن نیمه عمر است.
P9 سه اصل کلی برای مدیریت پسماندهای پرتوزا بکار گرفته می شود:
 تغلیظ و نگهداری concentrate-and-cantain
 تضعیف و پراکنش dilute- and disparoe
 تاخیر و تلاش delay-and-decay
P10 دو تای اول در مورد مدیریت پسماندهای غیر پرتوزا هم به کار می روند. پسماندها یا تغلیظ شده و سپس متروی می شوند، یا (برای مقادیر خیلی کم) تا سطح قابل قبولی تضعیف شده و سپس به محیط زیست باز گردانده می شوند. با این وجود تاخیر و تلاشی منحصر به مدیریت پسماندهای پرتوزاست و به این معنی است که پسماند ذخیره و اجازه داده می شود که پرتوزایی آن از طریق تلاشی طبیعی ایزوتوپ های موجود در آن کم شود.
]در چرخه سوخت هسته ای غیرنظامی توجگه اصلی بر پسماندهای سطح بالاست که حاوی محصولات شکافت و عناصر ترا اورانیومی تشکیل شده در قلب راکتور هستند[.

P11 پسماند سطح بالا: ممکن است خود سوخت مصرف شده یا پسماند اصلی حاصل از باز پردازش آن باشد. در هر دو حال این حجم متوسطی دارد- در حدود 30-25 تن سوخت مصرف شده یا سه مترمکعب پسماند شیشه ای شده در سال برای یک نمونه راکتور هسته ای بزرگ (1000 MWC، نوع آب سبک). این حجم می تواند به صورت موثر و اقتصادی ایزوله شود. سطح پرتوزایی آن به سرعت کم می شود. به عنوان نمونه، یک مجموعه سوخت راکتور آب سبک تازه تخلیه شده آن قدر پرتوزایی دارد که چند صد کیلو وات گرما می پراکند، اما پس از یک سال این مقدار به 5kw و پس از پنج سال به یک کیلووات می رسد. ظرف مدت 40 سال پرتوزایی آن به حدود یک هزارم مقدار آن هنگام تخلیه می رسد.
P12 اگر سوخت مصرف شده بازفرآوری شود، %3 آن که به صورت پسماند سطح بالا ظاهر می شود، عمدتاً مایع است و حاوی "خاکستر" اورانیوم سوخته شده است. این پسماند که شامل محصولات شکافت به شدت پرتوزا و چند عنصر سنگین با پرتوزایی دراز مدت است، مقدار قابل توجهی گرما تولید می کند و باید خنک شود. این به صورت شیشه بورو سیلیکات3 (شبیه به پیرکتن) و به منظور پوشینه داری، ذخیره سازی میان مدت، و دفع نهایی در اعماق زمین شیشه ای می شود. این سیاستی است که توسط بریتانیا، فرانسه، آلمان، ژاپن، چین و هند اتخاذ می شود. (بخش های 5-2 و 5-3 را ببینید)
P13 از طرف دیگر، اگر سوخت مصرف شده راکتور باز پردازش نشود، همه ایزوتوپ های با پرتوزایی بالا و اکتنیدهای دراز عمر در آن باقی می مانند، و در این صورت همه مجموعه های سوخت به شکل پسماند سطح بالا رفتار می کنند. گزینه دفع مستقیم توسط امریکا، کانادا و سوئد دنبال می شود، بخش 5-4 را بینید.
P14 تعدادی از کشورها انتخابی بین بازپردازی و دفع مستقیم را گردن نهاده اند.
P15 پسماندهای سطح بالا تنها %3 حجم کل پسماندهای پرتوزای جهان را تشکیل می دهند، اما 95% کل پرتوزایی از آنهاست.
P16 علاوه بر پسماندهای سطح بالای حاصل از تولید توان هسته ای، هرگونه استفاده از مواد پرتوزا در بیمارستان ها، آزمایشگاه ها و صنایع آنچه را که (پسماندهای سطح- پایین) نامیده می شود، تولید می کند. رسیدگی کردن اینها خطرناک نیست اما باید با دقتی بیش از زباله های معمولی دفع شوند. پسماندهای هسته ای از بیمارستان ها. دانشگاهها و صنایع به علاوه صنایع توان هسته ای می آیند، آنها می توانند خاکستر شوند و معمولاً دست آخر در محل های دفن زباله کم عمقی چال می شوند. نشان داده شده است که این روش موثری برای مدیریت پسماند این چنین مواد نسبتاً بی خطری است به شرطی که همه مواد بسیار سمی ابتدا جدا شده و جزء پسماندهای سطح بالا قرار گیرد.
کشورهای زیادی دارای مخازن پایانی فعال برای پسماندهای سطح پایین هستند. پسماندهای سطح پایین تقریباً همان پرتوزایی را دارند که سنگ معدن لورانیوم مرتبه پایین دارد و هم آنها بالغ بر بیش از پنجاه برابر پسماندهای سطح بالای سالانه است. در کل جهان این پسماندها 90% کل حجم را تشکیل می دهند اما فقط 1% پرتوزایی کل همه پسماندهای پرتوزا را دارند.
]پسماندهای سطح متوسط[ بیشتر از صنایع هسته ای می آیند. آنها پرتوزاتر هستند و باید پیش از رسیدگی و دفع در برابر مردم حفاظ گذاری نشوند و شامل درین ها، رسوب های شیمیایی و اجزای راکتور به علاوه مواد آلوده مربوط به از رده خارج کردن راکتورها می شوند. این پسماندها برای دفع بیشتر در بتون قرار داده می شوند. معمولاً پسماند کوتاه عمر (بیشتر از راکتورها) دفن می شود، اما پسماند دراز عمر (از سوخت هسته ای بازفرآوری شده) در اعماق زیر زمین دفع می شوند. پسماندهای سطح میانی 7% حجم پسماندهای پرتوزای و 4% پرتوزایی جهان را تشکیل می دهند.

بازفرآوری سوخت مصرف شده
]مهمترین دلیل برای بازفرآوری بیرون کشیدن اورانیوم و پلوتونیوم مصرف نشده از عناصر سوخت مصرف شده است. دلیل دوم کاهش حجم موادی است که به صورت پسماند سطح بالا دفع می شوند[.
P1 بازفرآوری از هدر رفتن مقدار قابل توجهی از منابع جلوگیری می کند زیرا بیشتر سوخت مصرف شده (اورانیومی با کمتر از 1% u-235 و اندکی پلوتونیوم) می تواند به صورت عناصر سوخت جدید بازیابی شود، که 30% اورانیوم طبیعی را که در غیر این صورت لازم بود ذخیره می کند. این اورانیوم و پلوتونیوم به سوخت اکسید مختلط تبدیل می شوند و یک منبع مهم هستند. سپس پسماندهای سطح بالای باقی مانده برای دفع شدن به صورت مواد جامدفشرده، پایدار و غیرقابل حلی تبدیل می شوند که دفعشان از مجموعه های حجیم سوخت مصرف شده آسان تر است.
P2 یک راکتور آب سبک 1000Mwe در حدود 25 تن سوخت مصرف شده در سال تولید می کند، تا به حال، پیش از 80000 تن از سوخت مصرف شده ی راکتورهای تولید برق تجاری بازفرآوری شده است و هم اکنون ظرفیت سالانه این کار حدود 5000 تن در سال است.
P3 مجموعه های سوخت مصرف شده ای که از یک راکتور خارج می شوند به شدت پرتوزا هستند و گرما تولید می کنند. به همین خاطر آنها در تانک هایی بزرگ یا حوضچه هایی از آب قرار داده، خنک می کنند و سه متر از آب روی آنها پرتوها را مهار می کند. آنها در این جا، که در محل راکتور یا در ایستگاه بازفرآوری است، چند سالی باقی می مانند تا سطح تابش آنها به طور چشمگیری کاسته شود. برای بیشتر انواع سوخت ها بازفرآوری در حدود 50 سال پس از تخلیه راکتور انجام می شود.
P4 سوخت مصرف شده ممکن است پس از خنک سازی اولیه، با استفاده از فلاسک های محافظ دار خاصی که تنها چند تن (مثلاً 6 تن) از سوخت مصرف شده را در خود جای داده اما حدود 100 تن وزن دارند، حمل و نقل شود. انتقال سوخت مصرف شده و دیگر پسماندهای سطح بالا به سختی مراقبت می شود.
P5 بازفرآوری سوخت اکسید مصرف شده مستلزم حل عناصر سوخت در اسید نیتریک است. سپس جداسازی شیمیایی اورانیوم و پلوتونیوم انجام می شود. Pu و u می توانند به ورودی چرخه سوخت بازگردانده شوند. (اورانیوم به مرحله تبدیل، پیش از غنی سازی دوباره و پلوتونیوم مستقیماً به مرحله ساخت سوخت). (در حقیقت به منظور بازیابی سوخت آنها اغلب در یک محل واحد هستند). مایع باقی مانده پس از بیرون کشیدن pu و u، پسماند سطح بالاست که شامل حدود 3% از سوخت مصرف شده است. این پسماند به شدت پرتوزاست و به تولید گرمای شدید ادامه می دهد.
P6 بازفرآوری های زیادی از دهه 1940، انجام شده است که عمدتاً برای مقاصد نظامی و به منظور بازیافت پلوتونیوم (از سوخت با سوزش burn up کم) برای جنگ افزارها، انجام شده است. در بریتانیا، حدود چهل سال است که عناصر سوخت فلزی حاصل از اولین نسل راکتورهای تجاری که با گاز خنک می شوند، در Sellafield بازفرآوری می گردد. این کارخانه ی t/yr1500 با توجه به همراهی با رشد ایمنی، بهداشت و دیگر استانداردهای سامان دهی، با موفقیت توسعه داده شده است. از 1969 تا 1973 سوخت های اکسیدی هم در قسمتی از این کارخانه که به این منظور تغییر داده شده بازفرآوری شدند. در 1994 یک کارخانه جدید بازفرآوری اکسید حرارتی t /yr1200 ‏ (T HORP) برپا شد.
در آمریکا یک داستان حماشی (Saga) سیاسی و فنی هست و هیچ کارخانه بازفرآوری در حال حاضر کار نمی کند. سه کارخانه برای بازفرآوری سوخت های اکسیدی غیرنظامی در آمریکا ساخته شده است: اول یک کارخانه t/yr300 در
West Valley، Ny، ساخته شد و از 72-1966 با موفقیتکار کرد. با وجود این الزامات انتظامی روز به روز سخت گیرانه تر به معنای اصلاح کردن کارخانه بود که غیر اقتصادی پنداشته شد، و کارخانه تعطیل شد. دومی یک کارخانه t/yr300 بود که با استفاده از فن آوری جدید در Morris، illinois ساخته شد، که علی رقم تحقق در مقیاس آزمایشی در کارخانه تولیدی درست کار نکرد. سومی یک کارخانه t/yr1500 در Barnwell، South Carolona بود، که به واسطه تغییر سیاست دولت که طی یک بند از سیاست عدم تکثر آمریکا (non-proliferation) شده بازفرآوری های غیر نظامی را نفی می کرد، بی نتیجه ماند. در مجموع امریکا از دهه 1940 بیش از 250 کارخانه سال تجربه عملی بازفرآوری دارد، که قسمت عمده آن در کارخانه های صنایع دفاعی بوده است.
P7 در فرانسه یک کارخانه بازفرآوری t/yr 400 مشغول به کار است که برای سوخت های فلزی حاصل از راکتورهای اولیه ی خنک شونده با گاز در Marcoule می باشند. در Lattague، بازفرآوری سوخت های اکسیدی از 1976 انجام می شده است، و دو کاخانه t/yr800 هم اکنون فعالند. هند یک کارخانه سوخت اکسیدی t/yr100 فعال در Tarapur و چند تای دیگر در Kalpakkam و Trombay دارد، و ژاپن در حال سوختن یک کارخانه بزرگ در Rokkasho است در حالی که در این فاصله بیشتر سوخت مصرف شده اش در اروپا بازفرآوری می شود. روسیه یک کارخانه بازفرآوری سوخت اکسیدی t/yr400 در Chelyabinsk دارد و یک کارخانه بزرگتری در Krasnoyarsk می سازد.
P8 پس از بازفرآوری ، اورانیوم بازیافت شده می تواند در یک کارخانه ساخت سوخت معمولی (پس از غنی سازی دوباره) استفاده شود، اما پلوتونیوم باید در یک کارخانه سوخت اکسید مختلط (MOX) ویژه، که اغلب با کارخانه بازفرآوریی که آن را جدا کرده است در یک جا جمع اند، تبدیل شود. در فرانسه خروجی بازفرآوری با ورودی کارخانه MOX هماهنگ می شود تا از انباشته شدن پلوتونیوم جلوگیری شود. اگر پلوتونیوم برای چند سال انبار شود، آمرسیم- 241، ایزوتوپ مورد استفاده در آشکارسازهای دود خانگی، جمع خواهد شد و به خاطر افزایش سطح پرتوزایی گاما دستکاری کردنش در یک کارخانه MOX مشکل می شود.

پسماندهای سطح بالای مربوط به بازفرآوری
P1 پسماندهای سطح بالای حاصل از بازفرآوری علی رقم مقدار کمشان (5-1 را ببینید) نیازمند مدیریت، ذخیره سازی و دفع بسیار بسیار دقیقی هستند زیرا محتوی پاره های شکافت و عناصر ترا اورانیومی می باشند که سطوح بالایی از آلفا، بتا و پرتو گاما و نیز مقدار زیادی گرما منتشر می کنند. این گرما عمدتاً از پاره ای شکافت که اکثراً نیمه عمرهای کوتاه تری دارند ناشی می شود. اینها موادی هستند که از نظر عامه به عنوان "پسماندهای هسته ای" دانسته می شود.
P2 براساس ظرفیت برق هسته ای ساخته شده از قرار یک کیلووات برای هر نفر، هر یک از افراد یک جامعه غربی4 سالانه مسئولیت حدود ml20 از پسماند سطح بالایی حاصل از بازفرآوری را متحمل می شود. در صورت جامد سازی حجم این مقدار به حدود یک سانتی متر مکعب کاهش می یابد.
P3 نکته مهمی که وجود دارد این است که پسماندهای حاصل از برنامه های تسلیحاتی در کشورهایی مانند آمریکا و روسیه بدون توجه به سرعت گسترش توان هسته ای تجاری، برای چند دهه بر این صحنه حاکم خواهد بود. میرات اینها در مناطق آلوده، از دهه 1940 به بعد، مخازن ذخیره سازی دارای نشتی و دور نمایی از هزینه های پاک سازی بسیار زیادی است که برای کشورهای تولید کننده آنها باقی می ماند.
P4 پسماندهای مایع تولید شده در کارخانه های بازفرآوری در مخازن فولادی ضد زنگ چند لایه ای که خنک شده و توسط بتون مسلح احاطه می شوند، به صورت موقتی انبار می شوند. اینها باید پیش از طرح مسئله دفع دائلی شان به مواد جامد فشرده و خنثی از نظر شیمیایی تبدیل شوند.
P5 روش اصلی جامد کردن پسماندهای مایع، شیشه ای کردن است. Synroc (الماس مصنوعی Synthetic rock) استرالیایی یک روش کارآمد برای بی حرکت کردن این چنین پسماندهائی است، اما هنوز برای پسماندهای غیر نظامی، به شکل تجاری گسترش نیافته است.
P6 کارخانه های شیشه ای کردن تجاری براساس Calcining پسماندها (حرارت دادن برای تبدیل کردن به یک پودر خشک) و در ادامه در آمیختن با شیشه بوروسیلیکات، استوار هستند. شیشه ی مذاب با این پسماندهای خشک مخلوط شده و در قوطی های فولادی بزرگی با ظرفیت kg400 ریخته می شود. سپس یک در پوش بر آن جوش داده می شود. پسماند سالانه یک راکتور 1000 Mwe در 5 تن از این چنین شیشه ای،یا تقریباً در12 قوطی هر یک به ارتفاع 3/1 و قطر 4/0متر جای می گیرد. در بریتانیا این قوطی ها به صورت عمودی در سیلوهایی به عمق 10 متر انبار می شوند.
P7 فرآیندهایی این چنین از دهه 1960 به بعد توسعه پیدا کرده و در کارخانه های آزمایشی امتحان شده اند. در Harwell انگلستان چندین تن از پسماندهای سطح بالای حاصل از سوخت بازفرآوری شده طی سال 1966 شیشه ای شد، اما پس از آن تحقیقات رها شد تا هنگامی که مقدار پسماندهای سطح بالای بوجود آمده اولویت بالاتری را باعث شدند. آزمایش های شستشوی با آب بسیار داغ نشان داد که این شیشه غیرقابل حل باقی می ماند حتی اگر چند ترک فیزیکی در آن ایجاد شده باشد. نتایج مشابهی بر روی پسماندهای فرانسوی شیشه ای شده بین سال های 1969 و 1972 بدست آمده است.
P8 شیشه ای کردن پسماندهای پرتوزای سطح بالا اولین بار در فرانسه و در سال 1978 در مقیاس صنعتی انجام شد، و در حال حاضر در پنج کارخانه واقع در بلژیک، فرانسه، و بریتانیا با ظرفیت 2500 قوطی (1000 تن) در سال به صورت تجاری انجام می گیرد.
P9 در 1996 دو کارخانه شیشه ای کردن در آمریکا باز بودند. یکی در
West Valley، Ny بود برای پرداخت کردن 2/2 میلیون لیتر پسماند سطح بالای ناشی از سوخت های هسته ای غیرنظامی بازفرآوری شده طی 25 سال قبلش و دیگری در Savannah River، SC، بود برای شیشه ای کردن مقادیر بیشتری از پسماندهای نظامی.
P10 پسماندهای شیشه ای شده بیش از دفع نهایی برای مدت زمانی انبار می شوند تا حرارت و پرتوزایی آنها کم شود. در کل هرچه این مواد بتوانند مدت درازتری پیش از دفع نگهداری شوند مشکلات کمتری پیش می آید و فضای کمتری از یک نهضت گاه را احتیاج دارند. برحسب روش های دفع عملی انتخاب شده، حدود 50 سال بین حضور این مواد در راکتور و دفع آنها فاصله هست.
P11 مدیریت این چنین موادی مستلزم استفاده از پوشش حفاظتی و روش هایی برای اطمینان از ایمنی افراد درگیر می باشد. به مانند همه موقعیت هایی که در آنها پرتو گاما دخیل است، ساده ترین و کم هزینه ترین حفاظت فاصله است- ده برابر کردن فاصله پرتوگیری را به یک درصد می رساند.
P12 هنگامی که پسماندهای سطح بالای جدا شده (یا مجموعه های سوخت مصرف شده) از جایی به جای دیگر منتقل می شوند، محفظه های حمل و نقل مستحکمی بکار می روند. این محفظه ها طراحی شده اند تا در همه تصادفات ممکن مقاومت کنند بدون اینکه نشست کرده یا اثر حفاظتشان در برابر پرتو کاهش یابد. در جاهایی که اینچنین محفظه هایی در طول سالها در معرض حوادث جدی قرار گرفته اند، اصلاً هیچ خطر پرتوگیری ایجاد نکرده اند. استانداردهای بالایی که برای استحکام این محفظه ها طراحی شده است باعث می شود که آنها با انفجار به سختی بشکنند و بنابراین به عنوان هدفی برای اعمال خراب کارانه هم جذابیتی ندارند.

انبار و دفع سوخت مصرف شده به عنوان "پسماند"
P1 گزینه دفع مستقیم سیاست ایالات متحده و سوئد است، هر چند در مورد آخری قابل بازیافت خواهد بود. سوئد از سال 1988 یک تجهیزات مرکزی کاملاً عملیاتی برای انبار دراز مدت سوخت مصرف شده (CLAB) با ظرفیت 5000 تن دارد و سوخت بعد از تنها یک سال یا در این حدود انبار شدن در راکتور به این مکان منتقل می شود.
P2 در CLAB این سوخت مصرف شده برای خنک شدن و پوشش رادیولوژیکی در زیر آب نگهداری و برای حدود 40 سال ذخیره می شود. در سال 2020 این انبار پر خواهد شد و باید تا آن هنگام یک انبار نهایی آماده شود، هرچند هم اکنون ظرفیت های انبار کردن بیشتری در دست ساختمان است.
P3 در حالی که پسماندهای سطح بالای جدا شده، شیشه ای می شوند تا غیر قابل حل و از نظر فیزیکی پایدار شوند، سوخت مصرف شده ای که مقدر است تا به صورت مستقیم دفع شود از قبل به یک شکل سرامیکی خیلی پایدار مانند UO2 است.
P4 در رابطه با خود سوخت مصرف شده یا پسماند استخراج شده از آن، نکته مهمی که باید به آن توجه شود آهنگ سرد شدن یا تلاش پرتوزای آن است. چهل سال پس از در آوردن از راکتور کمتر از یک هزارم پرتوزایی اولیه باقی می ماند، و رفتار با آن بسیار آسان تر است. این ویژگی، پسماندهای هسته ای را از پسماندهای شیمیایی که خطرناک باقی می مانند مگر اینکه خنثی شوند. متمایز می کند. هرچه پسماندهای هسته ای به مدت درازتری ذخیره شوند، خطر آنها کمتر شده و می توانند ساده تر مدیریت شوند.
P5 در آمریکا شرکت ما همه سوخت مصرف شده را در محل راکتور نگاه می دارند و تا جایی که چرخه سوخت ادامه دارد همان جا هست. قصد این است که این سوخت مصرف شده از استخرهای ذخیره راکتور یا بشکه های ذخیره سازی خشک به یک انبار فدرال در کوهستان Yucca در نوادا منتقل شود. مشتری های شرکت برق مبلغ 1/0 سنت بر هر کیلو وات ساعت، برای مدیریت ودفع نهایی سوخت های مصرف شده اشان می پردازند. در پایان سال 2002 این مبالغ بالغ بر بیش از 18 میلیارد دلار آمریکا شد.
5-5- دفع پسماندهای جامد
P1 چه پسماند سطح بالای نهایی، ماده شیشه ای شده حاصل از بازفرآوری باشد، چه مجموعه های سوخت مصرف شده، در نهایت لازم است که به شکل ایمنی دفع شود. یعنی علاوه بر مفاهیم ایمنی به کار رفته در دیگر جاهای چرخه سوخت هسته ای، نباید پس از دفع، هیچ مدیریت مداومی لازم باشد. در حالیکه هنوز تا چند سال دفع نهایی پسماندهای سطح بالا روی نخواهد داد. با آهنگی مناسب با طبیعت و مقدار پسماندهای موجود، آماده سازی هایی در حال انجام است.
P2 به عنوان قسمتی از یک بازنگری مداوم بر راه کارهای پسماندداری، کمیته مدیریت پرتوزای آژانس انرژی هسته ای OECD5 اصول دفع پسماندهای پرتوزا در زمین را از منظر زیست محیطی و اخلاقی بازنگری کرد. ملاحظات مربوط به تساوی نسل ها مورد تاکید قرار گرفت. در 1995 این کمیته تصویب کرد که "زاه برد دفع زیر زمینی می تواند طراحی و اجرا شود به روشی که به اصول اخلاقی و ملاحظات زیست محیطی حساس و پاسخ گو باشد"، و نتیجه گرفت که:
 "هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر اخلاقی ادامه انباشت زیرزمینی پسماندهای پرتوزای دراز عمری که باید بیش از چندصد سال از موجودات رویکره زمین جدا نگاه داشته شوند، موجه است" و اینکه
 "اجرای گام به گام طرح های دفع زیر زمینی، نظر به پیشرفت علوم و ]گسترش[ پذیرش عمومی در طول چند دهه جرح و تعدیل را ممکن می کند، و مانع از این نمی شود که احتمالاً انتخاب های دیگری بتواند در مراحل بعدی گسترش پیدا کند".
P3 دفع نهایی پسماند سطح بالا باید با ضریب اطمینان فوق العاده بالایی انجام شود. سوال این است که قبل از اینکه این کار در مقیاس بزرگی در طول سالیان طولانی انجام شود ما چگونه می توانیم مطمئن شویم؟ آشکار است که با ادامه تحقیقات و طراحی دقیق که هم اکنون مدتی است انجام می شود، یک سطح بالایی از اعتماد می تواند در واقع بدست آید. مسائل موجود نه خیلی بزرگ و نه فوق العاده، پیچیده هستند.
P4 ] اول، پسماند جدا شده یا سوخت مصرف شده در یک شکل پایدار و غیرقابل حل هستند. دوم این پسماند در فلاسک هایی از فولاد زنگ نزن سنگین یا ظرف هایی که در مقابل خوردگی مقاوم هستند (مانند فولاد زنگ نزن و مس) پوشینه دار می شوند (یا خواهند شد). سوم از منظر زمین شناختی جدا نگاه داشته می شوند[.
دو نتیجه مهم می تواند به آسانی از تغییرات نشان داده شده بیرون کشیده شود. اولی این است که خطر رادیولوژیکی، با هر 10 تا 1000 سال با ضریب یک هزار و پس از آن با تغییرات اندکی پایین می افتد. دلیلش این است که تقریباً همه پاره های شکافت حاصل از واکنش زنجیره ای، که نیمه عمر کوتاهی دارند تلاشی کرده و به مقدار اندکی می رسند.
P6 این عملیات مقادیر کمی عناصر "ترا اورانیومی" بسیار سنگین مانند آمرسیم و نپتونیوم که معمولاً نیمه عمرهای خیلی درازتری دارند، پشت سر خود به جا می گذارد. یک هزار سال در مقیاس های بشری هنوز هم زمان درازی است، اما هدف قرار دادن آن در یک وضعیت زمین شناختی پایدار است که در این حالت مقیاس های زمانی زمین شناختی مرجع با معناتری هستند. تا حدی که زمان لازم برای تلاش پلوتونیوم به یک سطح پایین از نظر زمین شناسی زودگذر است.
البته اجرای سمی یک سنگ معدن لورانیوم که از سطح زمین بیرون می زند در عمل راهشان را به زنجیره ای غذایی انسان پیدا می کنند. مواد پسماندیی که به شکل سرامیکی در عمق حداکثر یک کیلومتری زیر زمین در یک منطقه خشک با ساختار پایدار زمین شناختی دن می شوند در عمل شانسی برای این کار ندارند. (با وجود گفته نمی شود که رسوب اورانیوم سطحی خطرناک است، چون مقادیری که به بدن می رسد خیلی کوچک است.)
P8 بسیاری از کشورهای صاب تجهیزات هسته ای برنامه های فعالی با هدف تعیین و آزمایش عمق مناسب پایگاه های دفع زیر زمینی طرح یا عملیاتی کرده اند. منظور از این کار جایابی مناطقی است که موانع متعددی بین پسماندها و محیط زیست انسان بتواند ساخته شود. بعضی از این موانع طبیعی یا مصنوعی که در پی آنند عبارتند از:
 شکل غیر قابل حلی از پسماند (شیشه، Synroc یا uo2)، 5-3 و 5-4 را ببینید.
 مسدود کردن در ظروف بدون نشت.
 بسته بندی با خاک معدنی bentonite، در صخره های مرطوب برای محفوظ کردن آن از حرکت آب های زیر زمینی و حرکات ناچیز زمین.
 قرار دادن در ساختارهای سنگی مستحکم در اعماق زیر زمین (مثلاً عمق 500 متری).
P9 سه نوع ساختار زمین شناختی برای این منظور به شکل گسترده ای در حال مطالعه شدن هستند:
سنگ های کریستالی سخت، خاک های معدنی و تخت های نمکی سنگی. موقعیت های مناسبی در چندین کشور تعریف شده است و این پایگاهها هم اکنون در حال ارزیابی شدن جزئی تر هستند. در بیشتر روش ها طرح این است که فن آوری های معمول استخراج معدن شامل تونل زنی و گستردن سوراخ ها و ایجاد اتاق ها استفاده شود. این کارها مسافت کافی برای قرار دادن قوطی ها (Conister) در حفره هایی با فواصل مناسب در کف هر طبقه، یا چیدمان های دیگر فراهم می کند. یک انبار زیر زمینی عمیق ساخته شده به این منظور در نیومکزیکو امریکا هم اکنون در حال کار است، اما تنها برای پسماندهای نظامی با عمر بلند استفاده می شود.
P10 مشکلات مربوط به این کار در اصل مشکلات فنی هستند. فنون طراحی مهندسی و استخراج معدن معمول همراه با مانیتورینگ دما و تنش سنگ ها باعث می شوند که عملیات دفع با درجه بسیار بالایی از ایمنی انجام شود. عملیات مهندسی و سازماندهی برای جدا نگاه داشتن موثر مواد خطرناک چیز تازه ای نیست.
P11 مسئله پایداری زمین شناختی ساختار سنگ ها برای اینکه دفع پسماندها در دراز مدت با مشکلی مواجه نشود بسیار مهم است. تعدادی از ساختارهای سنگی هستند که بیش از نیمی از 4500 میلیون سال عمر زمین را پایدار بوده اند، که شانس کم حرکتی قابل توجه را در دوره زمانی هزار ساله یا بیشتر جداگانه داشتن پسماندها می رساند.
P12 در حالی که دفع زیر زمینی پسماندهای هسته ای بالقوه به شکل دائمی است، اگر فصل های آینده بخواهند، هیچ مشکلی برای بازیابی آنها ندارند، و تدارک آن می تواند به سادگی انجام شود.
P13 مقایسه زهر آگینی پسماندهای هسته ای با سموم صنایع معمول و گازهای سمی که هر روزه توسط صنایع به کار می رود بی ربط نیست. طبیعتاً آرسنیک روزانه به صورت یک علف کش و در الوارهای ساختمانی در محیط زیست توزیع می شود، برخلاف پسماندهای هسته ای عمر نامحدودی دارد. باریم عمومیت ندارد، و استفاده وسیعی در صنعت و مصارف خانگی دارد. این گازها، با توجه به میزان دسترسی به آنها احتمالاً خطرناکتر از پسماندهای هسته ای هستند.
P14 در حال حاضر سوال کوچکی که وجود دارد این است که دفع پسماندهای سطح بالا هنگامی که عمری از آنها گذشت ایمن خواهند بود یا نه؟ این پسماندها، هرچند هنگام تولیدشان بسیار سمی هستند، مقدارشان کم است و در کل خطرناک تر از بیشتر مواد مشابه نیستند. با این همه، آنها تجلی سندروم 'not in my backyard' جوامع مدرن هستند. برای ما پذیرش مزایای توسعه اقتصاد و فن آوری در حالی که انسان های امیدوار دیگری با همه جنبه های پلشت و ناخوشایند مقابله خواهند کرد آسان تر است، هرچند ممکن است ایمن باشند.
P15 در حالیکه هر کشوری در مورد دفع پسماندهای خودش از هر نوع که باشد مسئول است، در حال حاضر امکان استفاده از مخازن پسماند هسته ای بین المللی به صورت جدی مد نظر قرار دارد، و روسیه برای اجرای آن قوانینی وضع کرده است. استرالیا یکی از کشورهایی است که موقعیت زمین شناختی مناسبی برای یک چنین عمل مخاطره آمیزی دارد.
یک همسان طبیعی: oklo
P16 اگرچه پسماندهای بسیار فعال نیروگاههای هسته ای مدرن هنوز به مدت زمان کافی به صورت چال شده نمانده اند که نتایجی مشاهده شود، این فرآیند در عمل حداقل به صورت طبیعی در یک نقطه اتفاق افتاده است. در okloی گابن واقع در آفریقای غربی، حدود دو میلیارد سال قبل حداقل 17 راکتور هسته ای طبیعی در یک رسوب غنی از کانه اورانیوم شروع به کار کرده اند. هر یک از آنها حدود 20kw حرارت تولید می کرد. در آن زمان غلظت u-235 در همه اورانیوم های طبیعی به جای 0.7 درصد کنونی، 7/3 درصد بود6.
P17 این واکنش های زنجیره ای طبیعی در حضور اب به عنوان یک کند کننده خود به خود شروع شده و قبل از این که در نهایت فرو نشینند، حدود 2 میلیون سال ادامه یافت. درطول این دوره واکنش طولانی حدود 4/5 تن پاره های شکافت به همراه 5/1 تن پلوتونیوم و دیگر عناصر فرا اورانیومی در این معدن تولید شد.
P18 این محصولات پرتوزای اولیه در این مدت زمان طولانی به عناصر پایدار تلاشی کرده اند اما مطالعه دقیق مقدار و موقعیت این عناصر نشان داده است که پسماندهای پرتوزا در طول واکنش های هسته ای و پس از آن جابجایی اندکی داشته اند. پلوتونیوم و دیگر ترا اورانیوم ها بی حرکت مانده اند. این مسئله از آن جهت قابل توجه است که آب های زیر زمینی به آسانی به این مواد دسترسی داشته اند و آنها به یک شکل خنثی از نظر شیمیایی (مانند شیشه) نبوده اند. با وجود این، مواد پسماندی حتی با وجود آب، به خاطر نشت بر روی خاک های معدنی لزوماً در میان زمین آزادانه حرکت نمی کنند7.
P19 پس تنها "آزمایش" شناخته شده در مورد دفع پسماند هسته ای در زیر زمین، در oklo، با وجود مشخصات این محل در یک دوره زمانی طولانی موفقیت آمیز بوده است. یک چنین ساختار رسی/ ماسه ای water-logqedی برای دفع پسماندهای سمی جدید، هسته ای یا چیزهای دیگر در نظر گرفته نمی شود، اگرچه خاک های رس و قیر نقش مهمی در محفظه سازی برای این پسماندها بازی می کنند.
P20 با وجود این، مثال oklo به محققان انگیزه داد تا حرکت دی اکسید اورانیوم در آب های زیر زمینی را به همراه دیگر سنگ های معدنی (که شکافت پذیر نیستند) مطالعه کنند. این به سنجش ایمنی دراز مدت مخازن پسماندهای سطح بالا کمک خواهد کرد. یک چنین مطالعه همسان بین المللی در اطراف رسوب های koongarra در سرزمین های شمالی استرالیا در حال انجام است.
هزینه
P21 بالاخره، مسئله هزینه مهم است. در آمریکا به واسطه اختصاص یک مالیات 0.1 Cent/kwh برای دفع سوخت مصرف شده بالغ بر 18 میلیارد دلار امریکا در پایان 2002 جمع شده بود. شرکت های برق کانادایی قیمتی در حدود 0.1 Cent/kwh را برای هزینه دفع سوخت مصرف شده در آینده جمع می کنند، و این پول ها در 1997 بالغ بر 25/1 میلیارد دلار کانادا شد. در سوئد یک مالیات 0.3 Cent/kwh خرج ذخیره تدریجی پسماندها و تحقیق در مورد دفع آنها می شود. وضعیت های مشابهی در دیگر کشورها وجود دارد به این امید که برای دفع نهایی همه پسماندهای هسته ای از قبل به صورت کامل تامین بودجه شود.
P22 به طور خلاصه، واضح است که مدیریت ایمن پسماندها یک هنجار است، که فن آوری دفع وجود دارد و اینکه اجرای کامل آن با هزینه قابل قبول در سال 2020 در چند کشور امکان پذیر خواهد شد.

5-6- راکتورهای از کار انداخته شده
]تا کنون بیش از 300 راکتور هسته ای از کار انداخته شده است که شامل تقریباً 100 راکتور توان تجاری بیش از 250 راکتور تحقیقاتی و تعدادی تجهیزات چرخه سوخت می باشد[.
P1 چون تنها در سال های اخیر است که چند راکتور بزرگ تر بسته شده است. فقط راکتورهای کوچک و متوسط (حداکثر Mwe330) تا این مرحله با استفاده از تجهیزات کنترل از راه دور از کار انداخته شده اند. قطعات جدا شده همراه با دیگر پسماندهای سطح متوسط دفع می شوند8.
P2 آژانس بین المللی انرژی اتمی برای نابودسازی، پس از برداشتن سوخت، سه گزینه تعیین کرده است. این تعاریف در سطح بین المللی پذیرفته شده است:
 ]پیاده کردن بی فاصله[ (یا Early Sute Releae/Decon در امریکا): این گزینه وسایلی در نظر گرفته می شود که طی زمان نسبتاً کوتاهی پس از خاموش شدن یا ختم فعالیت های منظم از کنترل نظارتی خارج می شوند. معمولاً پیاده سازی یا فعالیت های آلایش زدایی نهایی در طی چند ماه یا چند سال بسته به دستگاه آغاز می شود. در ادامه برداشتن کنترل نظارتی، استفاده مجدد از پایگاه امکان پذیر می شود.
 حصار ایمن (یا Safestor): این گزینه حذفنهایی کنترل ها را برای یک دوره طولانی تر، معمولاً 40 تا 60 سال به تعویق می اندازد. این وسیله در یک وضعیت ذخیره سازی ایمن قرار می گیرد تا اینکه پیاده سازی نهایی و فعالیت های آلایش زدایی انجام شود.
 ]دفن[ این گزینه قرار گرفتن وسیله در شرایطی را در پی دارد که باقی ماندن مواد پرتوزا را در محل بدون نیاز به حتی برداشتن آن به طور کامل مجاز خواهد کرد. این گزینه معمولاً کاهش ابعاد سطحی را که مواد پرتوزا در آن قرار گرفته اند و سپس احاطه شدن آنها را در یک ساختار بادوام مانند بتون را به همراه دارد تا پرتوزایی باقی مانده در نهایت موجب نگرانی نباشد.
P3 هر گزینه مزایا و معایبی دارد و سیاست ملی است که به شکل شایسته ای تعیین می کند که کدام روش انتخاب شود. در حالت پیاده کردن بی فاصله و رها کردن زود هنگام پایگاه مسئولیت نابود سازی به نسل های آینده منتقل نمی شود. تجربه و مهارت های کادر شاغل هم می تواند در طول برنامه نابودسازی بکار گرفته شود. گزینه دیگر یعنی حصار ایمن یا انباشت ایمن کاهش قابل توجه در پرتوزایی مانده و بنابراین کاهش خطر پرتوگیری در طول پیاده سازی نهایی را ممکن می کند. پیشرفت مورد انتظار در فنون مکانیکی هم باید به کاهش خطرات و هزینه ها منجر شود.
P4 برای راکتورهای هسته ای، حدود99% پرتوزایی با سوختی که پیش از جهت گیری به سمت هر یک از این گزینه ها برداشته می شود همراه است. جدای از هر آلایش زدایی سطحی از نیروگاه، پرتوزایی باقی مانده از "محصولات فعال سازی" مانند اجزای فولادیی که برای مدتی طولانی در معرض تابش فوترون بوده اند، می آید. اتم های این اجزا به ایزوتوپ های مختلفی مانند آهن 55، کبالت 60، نیکل 63، و کربن 14 تبدیل می شوند. دوتای اول به شدت پرتوزا بوده و اشعه گاما منتشر می کنند. با وجود این نیمه عمرشان به صورتی است که پس از تعطیلی راکتور پرتوزایی شان بسیار کم شده و احتمال خطر برای کارگران به شدت کاسته می شود. روی هم رفته، 100 سال پس از خاموش شدن، سطح پرتوزایی با ضریب 100000 پایین می افتد.
مثال ها
P5 Electricite de France برای نابودی راکتورهای خنک شونده با گاز مستعملش در نیروگاههای Chinon، Bugey و St Laurcnt قسمتی پیاده سازی وقسمتی انباشت ایمن را انتخاب کرد که پیاده سازی نهایی و تخریب را برای 50 سال به تعویق انداخت. در حالی که دیگر راکتورهای موجود در این پایگاهها به کارشان ادامه می دهند، مونیتورینگ و پاییدن به هزینه ها اضافه نمی کند.
P6 آلمان پیاده سازی مستقیم سریع تری را پس از حصار ایمن برای نیروگاه هسته ای تعطیل شده Grefswald در آلمان شرقی سابق که 5 راکتور در آن کار می کردند را انتخاب کرد. به صورت مشابه پایگاه نیروگاه هسته ای Mwe100 Niederaichbach در باواریا برای استفاده نامحدود کشاورزی در اواسط 1995 تائید شد. در ادامه برداشتن همه سیستم های هسته ای، حفاظ تابش و مقداری مواد فعال شده، باقی مانده نیروگاه زیر محدوده مجاز پرتوزایی بود وحکومت ایالتی با انهدام نهایی و پاکسازی پایگاه موافقت کرد.
P7 در آمریکا تجارب مختلفی شده است، اما 14 راکتور قدرت درحال استفاده از روش انباشت ایمن هستند در حالی که 6 تا در حال استفاده از پیاده سازی بی فاصله هستند یا از این روش استفاده کرده اند. عملکردها توسط کمیسیون نظارت هسته ای (NRC) تنظیم می شوند.
P8 برای Trojan (1180 Mwe, PWR)، انباشت ایمن با مقداری پیاده سازی ترکیب شد، اما با مقیاس زمانی خاص خود و این کار توسط خود شرکت تولید برق انجام شد. این کارخانه در 1993 بسته شد، در 1995 مولدهای نجار برداشته، منتقل و در Hanford دور ریخته شد، و در 1999 محفظه راکتور برداشته و به پایگاه دفع زباله Hanford منتقل شد. ساختمان ها در حال آلایش زدایی هستند، اما نابودی سازی تا 2018 در نظر نیست.
P9 در نیروگاههای هسته ای چند واحدی، انتخاب این است که اولین واحدی که بسته می شود در انباشت ایمن قرار می گیرد تا این که دیگر واحدها عمر کاریشان تمام شود، طوری که همگی بتوانند به ترتیب نابود شوند. این کار استفاده از کارکنان و تجهیزات مخصوص لازم برای برش و عملیات دور را بهینه کرده، و مزایایی مالی به همراه دارد.
P10 به این ترتیب پس از 14 سال فعالیت پاک سازی فراگیر، شامل برداشتن سوخت، آوار و آب پس از حادثه 1979، Three Mile Island2 در Post Defuelling Monitored Storage (انباشت ایمن) قرار گرفت تا پروانه کار واحد 1 در 2014 باطل شود، به این ترتیب هر دو واحد با هم نابود می شود.
انباشت ایمن برای Sanonlaro هم که درسال 1992 بسته شد استفاده می شود تا پروانه های واحدهای 2و3 در 2013 باطل شود، اما پس از تغییرات NRC، پیاده سازی به 1999 جلو افتاد.
P11 مثالی برای یک پروژه پیاده سازی بی فاصله، راکتور Mwe60 Shippingport است که از سال 1957 تا 1982 به صورت تجاری کار می کرده است. این مورد برای نشان دادن پیاده سازی ایمن و کم خرج یک نیروگاه هسته ای با مقیاس تجاری و رها کردن سریع آن به کار می رفت. برداشتن سوخت طی دو سال تکمیل شد، و 5 سال بعد در 1989 این پایگاه بدون هیچ محدودیت برای استفاده آزاد شد. محفظه فشار به خاطر ابعادش توانست برداشته شده و دست نخورده دفن شود. برای واحدهای بزرگ تر، این چنین اجزایی باید قطعه قطعه شوند.
P12 پیاده سازی بی فاصلهگزینه انتخاب شده برای Fort St Vrain، یک راکتور خنک شونده با گاز و دمای بالای Mwe330 که در 1989 بسته شده بود. این کار طی یک قرارداد با قیمت ثابت 195 میلیون دلار آمریکا (بنابراین با هزینه ای کمتر از Cent/kwh1، علی رقم عمر کاری کوتاهش) انجام شد و این پروژه طبق جدول زمانی برای پاک کردن پایگاه ادامه پیدا کرد و پروانه اش را در اوایل 1997 از دست داد. (اولین راکتور قدرت بزرگ آمریکایی که این را بدست آورد.)
هزینه ها
P13 هزینه کل اوراق کردن راکتور به ترتیب و زمان بندی مراحل گوناگون این برنامه بستگی دارد. به تعویق افتادن یک مرحله، به واسطه کاهش پرتوزایی، موجب کم شدن هزینه این مرحله می شود، اما این کاهش با افزایش هزینه های مراقبت و انبارداری جبران می شود.
P14 حتی با وجود عدم تعیین در تخمین هزینه ها و آهنگ تخفیف های مربوطه، اوراق کردن راکتور کمتر از 5% قیمت کل برق تولیدی را تشکیل می دهد. در آمریکا شرکت های برق زیادی برآورد هزینه هاشان را با توجه به تجارب موجود به سمت پایین تعدیل کرده اند، و هم اکنون روی هم رفته میانگین 325 دلار (دلار 1998) را برای هر راکتور تخمین می زنند. روش های مالی از کشور به کشور دیگر تغییر می کند. از معمول ترین آنها موارد زیر هستند:
 پیش پرداخت: که در آن پولی در یک حساب جداگانه واریز می شود تا هزینه های اوراق سازی را حتی پیش از شروع به کار کارخانه پوشش دهد. این کار ممکن است به چند طریق انجام شوداما این پول ها نمی تواند به غیر از برای اوراق سازی برداشت شود.
 سرمایه گذاری خارجی (وضع مالیات بر توان هسته ای): سرمایه در طول سالیان از طریق درصدی از قیمت برق که از مشتری ها اخذ می شود تامین می گردد. درآمدها در یک حساب امانی خارج از کنترل شرکت قرار داده می شود. این سیستم اصلی امریکاست، که در طول عمر کاری راکتور پول کافی برای تامین هزینه اوراق کردن کنار گذاشته می شود.
 حساب تضمینی، اعتبار اسنادی، یا بیمه: توسط شرکت کسب می شود برای تضمین اینکه هزینه های اوراق کردن حتی اگر شرکت قادر به پرداخت آن نشود، پوشش داده شود.
P15 در آمریکا، شرکت ها بین 0.1 تا 0.2 Cent/kwh جمع می کنند تا بودجه اوراق سازی را تامین کنند. آنها باید به طور منظم وضعیت بودجه اوراق سازی راکتورهایشان را به NRC گزارش دهند. تا 1998- 5/22 میلیارد دلار از کل هزینه تخمینی پیاده سازی همه نیروگاههای هسته ای امریکا جمع شده بود، حدود 5/9 میلیارد دلار تعهد باقی می ماند که طی عمر کاری 104 راکتور باید تامین شود.

هزینه های خارجی- پیامدهای
زیست محیطی، بهداشتی و امنیتی

P1 هزینه های خارجی تولید برق به آن هزینه هایی اطلاق می شود که در واقع در رابطه با بهداشت و محیط زیست و کمیت های قابل سنجش به کار می آید، اما در قیمت برق برای مصرف کننده وارد نمی شود و بنابراین آزادانه کل جامعه آن را متحمل می شود. این هزینه ها به خصوص شامل اثرات آلودگی هوا بر سلامت انسان، محصولات و فرآورده های کشاورزی، به علاوه حوادث و بیماری های شغلی می شود. تاثیرات براکوسیستم و اثرات گرم کردن زمین نیز مشمول این هزینه ها می شوند، اگرچه ارزیابی و شناخت کلی آنها از دیگر موارد سخت تر است.
اثرات زیست محیطی
P1 ]تولید برق از هر شکلی از منابع انرژی اصلی بعضی اثرات زیست محیطی دارد[. یک برآورد هم سنگ برای توان هسته ای نیازمند مقایسه اثرات زیست محیطی آن با جایگزین اصلیش، تولید برق با سوزاندن زغال سنگ است.
P2 در روش های عادی استخراج اورانیوم معمولاً اطمینان حاصل می شود که آلودگی آب یا هوای قابل توجهی ایجاد نشود. امروزه اثرات زیست محیطی استخراج زغال سنگ هم اندک است مگر در نواحی بزرگ تر که نیاز به نوسازی های بعدی دارند، و در مناطق خاصی که زهکشی اسید معدن می تواند یک مشکل باشد. تاثیرات استخراج اورانیوم در بخش 4-1 کامل تر بحث می شود.
P3 مقادیر ناچیزی پرتوزایی از نیروگاههای هسته ای و زغال سنگی در اتمسفر آزاد می شود. در صورت احتراق زغال سنگ مقادیر ناچیز، اورانیوم، رادیم و توریم موجود در زغال سنگ باعث می شود که خاکستر پراکنده شده پرتوزا باشد. سطح این پرتوزایی به شکل قابل ملاحظه ای متغیر است. نیروگاههای هسته ای و کارخانه های بازفرآوری مقادیر کلی گاز پرتوزا (مثلاً کریپتون 85 و گزنون 133) و ید 131 آزاد می کنند که ممکن است با دستگاههای مونیتورینگ و آنالیز پیچیده هم قابل آشکار شدن باشد. گام هایی در جهت کاهش پراکنش خاکستر از نیروگاه های زغال سنگی و هسته های پرتوزا از نیروگاهها و دیگر کارخانه های هسته ای برداشته شده است. در حال حاضر هیچ یک از این ها مشکل زیست محیطی قابل توجهی ایجاد نمی کند.
P4 همانطور که در بخش های 5-3 تا 5-5 خلاصه شد، پسماندهای سطح بالا جامد مربوط به نیروگاههای هسته ای برای مدت 40 تا 50 سال انبار می شوند تا پرتوزایی آنها به کمتر از 1 درصد سطح اولیه شان تلاش کند. سپس این پسماندها رد نهایت در فاصله مناسبی از بیوسفر دفن خواهند شد. پسماند سطح متوسط در مخازنی در زیر زمین قرار می گیرد. پسماند سطح پایین معمولاص عادی تر دفن می شود. خاکسترهای معلق پرتوزا حاصل از نیروگاههای زغال سنگی در گذشته اثرات خیلی بیشتری بر محیط زیست داشتند زیرا آنها به عنوان یک مشکل شناخته شده نبودند و اقدامات مناسب انجام نمی شد. در جاهایی که امروزه این خاکستر دفن می شوند، سدها، زهاب ها و هرز آب ها باید کنترل شوند.
P5 ]گرمای هدر رفته[ تولیدی به واسطه ناکارآمدی ذاتی تبدیل انرژی، و بنابراین به عنوان یک پیامد فرعی تولید توان، سوخت اولیه زغال سنگ باشد یا اورانیوم بسیار مشابه است. بازده حرارتی نیروگاههای زغال سنگی در گستره ای حدود 20 درصد تا احتمالاً 40 درصد قرار دارد و برای انواع جدیدتر آن به عنوان مثال بهتر از 32 درصد است. این بازده برای نیروگاههای هسته ای بیشتر بین 29 تا 38 درصد است و برای راکتورهای آب سبک معمولی امروزی حدود 34 درصد است. هیچ دلیلی برای ارجحیت یک سوخت بر سوخت دیگر از منظر گرمای هدر رفته وجود نداد. این حالت چه برای نیروگاههایی که با آب یک نهر یا رودخانه خنک می شوند و چه برای آنهایی که از برج های خنک کننده اتمسفری استفاده می کنند، برقرار است. در هر حال این گرما همیشه لازم نیست "هدر" رود. در نواحی با آب و هوای سردتر، کاربردهایی در زمینه گرم کردن و کشاورزی به شکل روز افزونی پیدا می شود. این کاربردها گسترش ابرهای محلی حاصل از آزاد شدن گرما در محیط را کاهش می دهد.
P6 مهمترین مسئله زیست محیطی مربوط به تولید برق، ایجاد دی اکسید کربن (Co2) و دی اکسید گوگرد (So2) به عنوان نتیجه تولید برق با سوزاندن زغال سنگ است. هنگامی که زغال سنگ دارای 5/2 درصد گوگرد برای تولید برق سالانه یک نفر در یک کشور صنعتی بکار می رود، حدود 9 تن Co2 و 120kg So2 تولید می شود. Co2 در اثر احتراق دیگر سوخت های فسیلی مانند نفت و گاز هم تولید می شود.
P7 اگر مقادیر زیادی ]دی اکسید گوگرد[ در اتمسفر آزاد شود می تواند باعث ایجاد "باران اسیدی" (اسید سولفوریک) در نواحیی که در جهت وزش باد هستند شود. در نیم کره شمالی سالانه میلیون ها تن So2 در اثر تولید برق آزاد می شود، هرچند این آلودگی به صورت شگرفی کاهش یافته است. باران اسیدی (آب باران دارای 4PH یا کمتر) در شمال غرب آمریکا و اسکاندیناوی باعث تغییرات اکولوژیکی و زیان های اقتصادی می شود. در انگلستان و آمریکا شرکت های برق در اولین تلاش ها برای به حداقل رساندن این پدیده استفاده اشان از روغن با گوگرد کمتر، یا گاز طبیعی را افزایش داده اند. با وجود این، این راهبردها به واسطه مقدار روغن لازم برای حمل و نقل و گاز برای شبکه توزیع به خانه ها و صنایع، جنبه های اخلاقی به دنبال دارد.
P8 امکان حذف مقداری از So2 از گازهای انبار شده زغال سنگ وجود دارد، اما هزینه این کار قابل ملاحظه است. شرکت های برق میلیاردها دلار صرف این کار کرده اند. از طرف دیگر، بین سال های 1980 و 1986، بخش So2 در فرانسه به سادگی با جایگزینی نیروگاههای با سوخت فسیلی توسط نیروگاههای هسته ای نصف شد. همزمان تولید برق 40 درصد اضافه شد و فرانسه تبدیل به یک صادر کننده برق شد.
P9 ]اکسیدهای نیتروژن[ (NOx) حاصل از نیروگاههای سوخت فسیلی هم یک مشکل زیست محیطی است. اگر سطوح بالاییاز هیدروکربن ها در هوا موجود باشد. اکسیدهای نیتروژن با آنها واکنش کرده و فتوشیمیایی تشکیل می دهند. همچنین، اکسیدهای نیتروژن اثر بدی بر لایه ازن زمین دارند، و از این طریق مقدار اشعه مافوق بنفشی را که به سطح زمین می رسد افزایش می دهد.

اثر گل خانه ای
P1 این عبارت اشاره دارد به اثر گازهای نادر خاص بر اتمسفر زمین که در نتیجه آن تابش های با طول موج بلند مانند گرمای حاصل از سطح زمین به تله می افتند. افزایش "گازهای گل خانه ای"، به خصوص Co2 آشکارا باعث گرم شدن هوا در نقاط بسیاری از جهان شده است، که اگر ادامه یابد تغییراتی در الگوهای هواشناسی و دیگر تغییرات اساسی می شود. اثر گل خانه ای بیشتر به خاطر دی اکسید کربن است9.
P2 در حالی که فهم ما از فرآیندهای مربوطه در حال پیشرفت است، نه می دانیم چقدر از دی اکسید کربن می تواند توسط محیط جذب شود، نه می دانیم چه مدت آزگار تعادل جهانی Co2 حفظ می شود. با وجود این دانشمندان به شکل روز افزونی در مورد افزایش تدریجی سطح Co2 در اتمسفر زمین نگران هستند. این پدیده مادامی که سوخت های فسیلی با پایه کربن جهان در حال سوزانده شدن و تبدیل شدن سریع به Co2 اتمسفری به عنوان مثال در موتور ماشین ما، اجاق های خانگی و صنعتی و مولدهای توان الکتریکی هستند، رخ می دهد. نابودی تدریجی جنگل های دنیا نیز در اثر گل خانه ای شرکت دارد زیرا حذف Co2 اتمسفری توسط فتوسنتز را کم می کند.
P3 در اوایل 1977 یک گزارش آکادمی ملی علوم آمریکا نتیجه گرفت که "عامل محدود کننده اصلی برای تولید برق از سوخت هایی فسیلی در آینده چند کشور ممکن است اثرات اقلیمی آزاد شدن دی اکسید کربن باشد". امروزه این یک دانسته معمولی است. ]در حال حاضر اثر افزایش سطح Co2 بر اقلیم جهان یک عامل مهم در مقایسه زغال سنگ و توان هسته ای برای تولید برق است[.
P4 سالانه در کل حدود 25 میلیارد تن Co2 در اثر سوزاندن سوخت های فسیلی در جهان منتشر می شود. حدود 38% این مقدار از زغال سنگ و حدود 43% از نفت است. هر نیروگاه 1000Mwe که زغال سنگ سیاه می سوزاند به معنای انتشار حدود 7 میلیون تن Co2 در سال است. اگر اورانیوم در یک راکتور هسته ای استفاده شود، این اتفاق نمی افتد.
اثرات بهداشتی و پرتوها
P1 در اینجا تاکید بر مقایسه نیروگاههای تولید برق هسته ای و زغال سنگی است. هم بهداشت شغلی و هم سلامت محیط زیست، به همراه احتمال خطرها در نظر گرفته می شود.
P2 به صورت سنتی احتمال خطرات مربوط به ]بهداشت شغلی[ برحسب آهنگ تلفات فوری حوادث اندازه گیری می شود. با وجود این، امروزه، و به خصوص در رابطه با توان هسته ای، تاکید روزافزونی بر اثرات تاخیری و کمتر آشکار پرتوگیری از پرتوها و مواد سرطان زا وجود دارد.
P3 آمارهای فراوانی در مورد حوادث شغلی چهل سال گذشته کار راکتورهای هسته ای در آمریکا و بریتانیا تهیه شده است. اینها می توانند با آمار مربوط به تولید برق با سوخت زغال سنگ مقایسه نشوند. همه اینها نشان می دهد که 12 و 128 ذکر شده اند. یک دلیل بزرگ برای چشمگیر شدن نامطلوبی زغال سنگ مقدار فراوانی از آن است که برای تغذیه حتی تنها یک نیروگاه باید استخراج و حمل شود. استخراج و رسیدگی های متعدد این مقدار ماده از هر نوعی که باشد خطراتی را در پی دارد، و اینها در این آمار منعکس می شود.
P4 احتمال خطرهای بهداشتی استخراج اورانیوم در بخش 4-1 بحث شد. به صورت تاریخی پرتوگیری معدن چیان از گاز رادون در گذشته، با نتیجه میزان بالاتر بروز سرطان ریه، مهمترین نمود این خطرهاست. هرچند پرتوزایی سطح بالای رادون برای بیش از 30 سال یک مشخصه معادن اورانیوم (یا چیزهای دیگر) نبوده است. با وجود این، وجود مقداری رادون در اطراف منطقه استخراج اورانیوم و مقداری گرد و غبار حاوی محصولات پرتوزا باید مشخص شده و با خطرات استنشاق غبار زغال سنگ در یک معدن زغال سنگ مقایسه شود. در هر دو حالت، با استفاده از شیوه های جاری بهتر، خطرات بهداشتی برای معدن چیان بسیار کوچک شده و یقیناً کمتر از احتمال خطر حوادث صنعتی است.
P5 در چرخه سوخت هسته ای، خطر پرتوگیری کارگران کم است، و حوادث صنعتی نادر است. یقیناً تولید برق هسته ای از دید شغلی کاملاً بی خطر نیست، اما آشکارا خیلی ایمن تر از دیگر اشکال تبدیل انرژی است. جدول 12 بیش از 20 سال را پوشش می دهد. همچنین، چون سرطان یک بیماری رایج در مردم مسن تر است، مواردی ازسرطان در میان پرتوکاران وجود داشته و خواهد داشت. این به معنای ایجاد سرطان توسط پرتو نیست. احتمال وقوع سرطان در جوامع دنیا یکسان نیست، و به دلیل تفاوت بین مکان ها فهمیدن اینکه آیا رابطه ای بین دزهای پرتو کم مربوط به اشتغال و سرطان های زیادی احتمال وجود دارد یا نه آسان نیست. هر چند این سوال در مناطقی به دقت مطالعه شده است و کار ادامه دارد. تا کنون هیچ گاه قاطعی بدست نیامده که نشان دهد در کشورهای غربی که سرطان عامل 4/1 مرگ و میر هاست، سرطان ما در پرتو کار ما متداول تر از دیگر هم سن و سال هایشان باشد.
در پرتوگیری و آهنگ دزهای سطح پایین مربوط به صنایع هسته ای، این اثر به جای اینکه قابل اندازه گیری باشد، همانطور که در زیر تشریح می شود، تصادفی است.
P6 ]اثرات بهداشت محیطی[ (غیرشغلی) از لحاظ کیفی شبیه به اثر بر کارگران صنعتی است: به عنوان مثال اثراتی که از پرتوهای یون ساز ایجاد می شود بهتر از آنهایی که از آلودگی هوا پدید می آید فهمیده شده است. با آزمایش سلاح های هسته ای توجه مردم به پرتوهای یون ساز جلب شده است. این آگاهی زیادی را در مورد خطرات پرتوها در صنعت برق هسته ای منعکس کرده است. خوشبختانه پرتوزایی به آسانی قابل اندازه گیری است و اثرات آن در مقایسه با دیگر خطراتی که اثر تاخیری دارند از جمله تقریباً همه مواد شیمیایی سرطان زا، خیلی بهتر شناخته شده است. پرتوها یک سرطان زای ضعیفی هستند.
P7 اختلاف بین اثر تولید برق با زغال سنگ بر کیفیت هوا و پرتوزایی اضافی حاصل از توان هسته ای خیلی روشن است. شخصی که در نزدیکی یک نیروگاه هسته ای زندگی می کند کمتر از کسی که حمالانه چندین ساعت پرواز می کند پرتو دریافت می کند (جدول 13 را ببینید). از طرف دیگر، هر کس که در مسیر باد یک نیروگاه زغال سنگی باشد می تواند انتظار داشته باشد که این نیروگاه بر کیفیت هوا اثر گذاشته و احتمالاً حتی بر سلامتی نیز تاثیرگذار باشد. در بعضی از نواحی زغال سنگ آنقدر رادیم و توریم دارد که باعث شوند نیروگاه های زغال سنگی پرتوزایی بیشتری از نیروگاههای هسته ای در محیط آزاد کنند، هرچند این پرتوزایی امروزه تا حد زیادی از خاکسترهای معلق گرفته می شود.
P8 جدول 13 چند نمونه از منابع و سطوح ]پرتودهی[ را نشان می دهد. جزء مربوط به زمین و ساختمان ها از جایی به جای دیگر تغییر می کند. در کانادا دز ناشی از زمین در گستره 5/0 تا 1/1 میلی سیورت در سال () پراکنده است. در اطراف سیدنی این مقدار بین 16/0 تا 9/0 تغییر می کند، اطراف Armidale، NSW، دزها معمولاً 2.5 هستند، و در اطراف Perth، استرالیای غربی، سطوح پرتوزایی به 3 می رسند. شهروندان Cronwall، بریتانیا متوسطی حدود 7 دریافت می کنند. صدها هزار نفر از مردم هند، برزیل و سودان تا 40 و بعضی از جمعیت ایران چندین بار بیشتر دریافت می کنند، همگی بدون ظاهر شدن اثرات بیماری در پرتوهای کیهانی با ارتفاع و عرض جغرافیایی تغییر می کند. خدمه ی هواپیما می توانند حداکثر تا حدود 5 در طول ساعات پروازشان دریافت کنند، کسانی که به کرات پرواز می کنند می توانند دز فانی مشابهی بگیرند. در مقام مقایسه، شهروندان بریتانیا در حدود 0.0003 به خاطر تولید برق هسته ای دز دریافت می کنند. پیوست 1 زمینه بیشتری در مورد پرتوها و اندازه گیری آنها می دهد.
P9 در عمل حفاظت در برابر پرتوها بر این مفهوم استوار است که سطح پرتوزایی کلی بیشتر از پرتوزایی طبیعی احتمالاً مضر نیست اما باید در یک حداقلی نگه داشته شود. برای عملی کردن این منظور کمیته بین المللی حفاظت رادیولوژیکی (ICRP) استانداردهای پیشنهاد شده ای را بر پایه سه اصل اساسی منتشر کرده است:
 ]توجیه[. هیچ عملی که مستلزم پرتوگیری است نباید پذیرفته شود مگر اینکه فایده ویژه ای برای آنانی که پرتو می گیرند یا برای کل جامعه داشته باشد.
 ]بهینه سازی[. دز پرتوها و احتمال خطرها باید تا کمترین مقدار قابل قبول و شدنی پایین نگاه داشته شود (ALARA)، با احتساب عوامل اقتصادی و اجتماعی.
 ]محدودیت[. پرتوگیری افراد باید منوط به حدود خطر یا دزی باشد که احتمال خطر تابش بیش از آن غیرقابل قبول شمرده شود.
P10 این اصول بالقوه برای پرتوگیرهایی حادثه ای و پرتوگیرهای قابل پیش بینی معمول اعمال می شوند.
P11 اساس این اصول کاربرد "فرضیه خطی" است که بر این ایده استوار است که هر سطحی از دز تابش، بدون توجه به اینکه چقدر کم است، در برگیرنده احتمال خطری برای سلامت انسان است. این فرض امکان می دهد که "ضرایب خطر" استخراج شده از مطالعه جمعیت هایی که دز بالا دریافت کرده اند (مثلاً از بازماندگان لمپ ژاپنی) برای تعیین میزان خطر یک شخص از دزهای پایین10، استفاده شود. با این همه مشواهد علمی هیچ خطر سرطان یا اثرات نزدیکی را برای دزهای زیر 50 میلی سیورت (msv) برای مدت کوتاه یا حدود 100msv در سال نشان نمی دهد. برای دزها و آهنگ دزهایی پایین تر (حداکثر 10)، این شواهد ایجاب می کنند که اثرات مفید حداقل مشابه اثرات مضر است.
P12 براساس این سه اصل حفاظتی، ICRP پیشنهاد می کند که دز اضافی بالاتر از زمینه طبیعی و پرتوگیری های پزشکی استثنایی باید به سطوح از پیش مشخص شده ای محدود شود. این سطوح عبارتند از: 1 میلی سیورت در سال برای افراد جامعه، و 20msv در سال متوسط گیری شده در 5 سال برای پرتوکارهایی که لازم است تحت شرایط به دقت مونیتور شده کار کنند (جدول 13 را ببینید).
P13 ]سطح احتمال خطر فردی[ کنونی در حد پیشنهاد شده ICRP برای پرتوگیری کل جامعه خیلی کم است (این حد برای یک سرطان کشنده در سال برای یک جمعیت 20000 نفری محاسبه می شود) و اثبات مستقیم آن غیر ممکن است. در سانحه چرنوبیل (6-5 را ببینید) تعداد زیادی از مردم در معرض پرتوگیری فوق العاده بالایی با دزهای حقیقی تقریباً معلوم قرار گرفتند. اگر هرکسی، در معرض سطح مختلفی قرار گرفته باشد، این تراژدی به نوبه خود می تواند موجب فهم بهتر این اثرات شود. در حال حاضر بیشتر معلومات ما در مورد اثر تابش بر مردم، مربوطه به بازماندگان بمباران هیروشیما و ناکازاکی در 1945 است که تخمین دزهای دریافتی با مشکل مواجه بود. به یقین یک افزایش آشکاری در انواع خاصی از لوکمی و لتموم و سرطان های جدی برای دسته ای از بازماندگان وجود داشت.
P14 بدن مکانیسم هایی تدافعی در مقابل ضایعات ناشی از تابش و مواد شیمیایی سرطان زا دارد. اینها می توانند با سطوح کلی از پرتوگیری تحریک شده یا با سطح خیلی بالا از پا در آیند11.
P15 ]پلوتونیوم[ یک ماده خاصی است. همانطور که در بخش 5-2 بحث شد، این ماده با بازفرآوری از سوخت مصرف شده جدا می شود. پلوتونیوم سمی ترین ماده شناخته شده برای بشر دانسته و بنابراین به عنوان خطری که ما باید به دور از آن باشیم مشخص شده است. با وجود این جا دارد که سمیت آن با دیگر موادی که ما با آن سر و کار داریم مقایسه شود. اگر پلوتونیوم بعلیده شود خیلی کمتر از سیانید یا ارسناید سرب و در حدود دو برابر همان مقدار کافئین قهوه سمی است. خطر اصلی آنجاست که به صورت یک غبار کوچک استنشاق شده و از طریق ریه ها جذب شود. این واقعه شانس ابتلا به سرطان را 15 سال یا بیشتر بعد از آن افزایش می دهد، و یک مرگ و میر اثبات شده ای به دلیل سرطان ناشی از پلوتونیوم وجود داشته است. با وجود این، در نقطه مقابل این باور عمومی درباره پلوتونیوم این واقعیت است که در حدود 7 تن از آن در بالاترین لایه های جو پراکنده شده که ناشی از آزمایش سلاح های هسته ای طی 30 سال پس از جنگ جهانی دوم می باشد، و هیچ اثر بیماری زایی برای آن تشخیص داده نشده است.
P16 اثرات بهداشتی پرتوگیری از تابش ها و عوامل شیمیایی سرطان زا یا سموم باید نسبت به زمان در نظر گرفته شود. ما باید نه تنها درباره مردمی که هم اکنون زندگی می کنند، بلکه در مورد اثرات جمعی اعمال امروزه بر چندین نسل نگران باشیم. بعضی ازمواد پرتوزایی که به محیط زیست وارد می شوند در طی روزها، هفته ها یا چند سال به سطوح ایمنی تلاش می کنند، بعضی دیگر اثرات شان برای یک مدت طولانی ادامه می یابد مانند مواد شیمیایی سرطان زا و سموم. به تعیین این نکته در مورد سموم شیمیایی فلزات سنگینی مانند جیوه، کادمیم و سرب صحیح است، البته به هر حال اینها مانند تابش یک بخش طبیعی از محیط زیست انسان هستند. وظیفه ضروری حکومت ها و صنایع در این مورد جلوگیری از افزایش مقدار این نوع سموم مضر به حال مردم، حال یا در آینده است.
اثرات ژنتیکی
P1 در حدود شصت سال پیش کشف شد که پرتوهای یونیزه کننده ای مانند آنچه که همواره قسمتی از محیط زیست ما را تشکیل می دهد می توانند موجب جهش ژنتیکی در پشه های میوه شوند. پس از آن زمان مطالعات فراوان نشان داد که تابش می تواند به شکل مشابه موجب جهش هایی در گیاهان و حیوانات آزمایشگاهی شود. با وجود این شواهد صدمات ژنتیکی تابش بر انسان حتی در اثر دزهای زیاد دریافت شده توسط بازماندگان لمپ اتلی در ژاپن ]چنین پی آمدهایی را نشان نمی دهد[.
P2 در سلول یک گیاه یا جانور ماده (DNA)یی که اطلاعات ژنتیکی لازم برای رشد، بقا و تقسیم سلول لازم است را حمل می کند هدف بحرانی برای تابش است. بیشتر صدمات وارده بر DNA قابل ترمیم است، اما در کسر کوچکی از سلول ها، DNA به صورت همیشگی تغییر می کند. این ضایعه ممکن است منجر به مرگ سلول یا گسترش یک سرطان، یا در مورد سلول های شکل دهنده بافت gonad دگرگونی هایی که به صورت تغییرات ژنتیکی در نسل های بعدی ادامه می یابد شود. بیشتر این تغییرات جهشی زیان بار هستند، و انتظار بسیار اندکی می توانیم برای بهبود آنها داشته باشیم.
P3 سطوح تابش مجاز برای جامعه و برای شاغلین در صنایع هسته ای به صورتی هستند که هر افزایشی در پی آمدهای ژنتیکی ناشی از توان هسته ای نامحسوس بوده و تقریباً به یقین موجود نیست. سطوح پرتوگیری تابشی به صورتی تعیین می شود که از صدمه به بافت ها جلوگیری کرده و احتمال ابتلا به سرطان را به حداقل برساند. شواهد تجربی نشان می دهد که اینها محتمل تر از صدمات ژنتیکی هستند تعداد 75000 بچه متولد شده از والدینی که از بازماندگان دزهای تابشی بالا در هیروشیما و ناکازاکی در 1945 بودند با آزمایشهای فراوانی آزموده شده اند. این مطالعه بر عدم افزایش ناهنجاری های ژنتیکی این جامعه انسانی که احتمالاً ناشی از دزهای حتی این چنین زیادی از تابش باشد تاکید می کند.
P4 حیات روی کره زمین هنگامی آغاز و گسترده شده که این زیستگاه احتمالاً در معرض پرتوزایی چندین برابر بیش از آن چیزی که هم اکنون هست بوده است، بنابراین تابش یک پدیده جدید نیست. اگر ما مطمئن شویم که هیچ افزایش شدیدی در پرتوگیری کلی مردم وجود ندارد، بسیار بعید است که صدمات ژنتیکی ناشی از تابش هرگز اهمیتی پیدا کند.

ایمنی راکتور
P1 مطالعات آماری عالمانه ای در مورد ایمنی راکتور انجام شده است. با وجود این برای بیشتر مردم عملکرد واقعی باور انگیزتر از آمار احتمالی است. ]تا به امروز وضعیت اینگونه است که در بیش از 10700 راکتور سال کار غیر نظامی تنها یک حادثه برای یک راکتور تجاری رخ داده است که آن هم در واقع در طراحی و ساخت این راکتور مهار نشده بود[. و تنها این حادثه به عنوان نمونه ای از "بدترین حالت" یک سناریوی جانگداز، موجب تباه شدن زندگی ها شده است. این برای 5 دهه اولیه یک فن آوری پیچیده جدید که در 31 کشور در حال استفاده شدن است قابل توجه است. بعضی از راکتورهایی که هم اکنون در حال کار هستند بیش از 40 سال پیش ساخته شده اند. با وجود این، این به ما زمینه نفی امکان فاجعه بزرگ دیگری، حتی در جایی که استانداردهای مهندسی معمول هم اعمال شده باشد را نمی دهد.
P2 بیشتر سناریوی مرگبار ابتدا با یک افت خنک کنندگی همراه است. این ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد سوخت در قلب راکتور شده و پاره های شکافت ایجاد کند. به همین خاطر سیستم های خنک کننده اضطراری در حالت آماده باش هستند. در حالتی که این سیستم ها از کار می افتند، یک مانع حفاظتی دیگر به میدان می آید: قلب راکتور معمولاً در ساخترای محبوس می شود که برای ممانعت از آزاد شدن پرتوزایی در محیط طراحی شده است.
همانطور که در 1986 آشکار شد، هیچ یک از راکتورهای طرح شوروی اینگونه حفاظت "دفاعی کاملی" ندارد. در حدود یک سوم خارج ساخت راکتورها معمولاً به خاطر طراحی مهندسی برای افزایش ایمنی مردم- هم کاربران و هم همسایگان است هنگامی که احیاناً چیزی خراب شود. جدول 14 معیار بین المللی برای گزارش کردن حوادث و پی آمدهای هسته ای را نشان می دهد.
P3 حادثه 1979 در Three Mile Island آمریکا، توجه را به مهندسی پیچیده ای کشاند که برای به حداقل رساندن احتمال گزارش سوخت و اثرات دیگر مربوط به کثر کاری های مهم سیستم است. کل پرتوزایی آزاد شده از این حادثه کم بود، و حداکثر دز دریافتی افراد ساکن در نزدیکی نیروگاه به خوبی زیر حدود پذیرفته شده بین المللی بود، با آن که این راکتور در نظر گرفته نشده بود. درون داره عمل می کند. با این حال، این حادثه یک اثر روانی چشمگیری داشت، یک ضربه مخل برای صنایع هسته ای آمریکا بود و اثر بدی بر رشد ظرفیت هسته ای در داخل و خارج آمریکا داشت.
P4 حادثه 1986 در ]چرنوبیل[ اگر این خیلی جدی بود و به قیمت جان 31 تن از کارکنان و ماموران آتش نشان تمام شد که 28 مورد از آن بر اثر پرتوگیری از تابش بود. همچنین 800 مورد سرطان تیروئید در کودکان بوجود آمد که بیشترشان درمان پذیر بودند، اگرچه حدود10 نفر تلف شدند. هیچ افزایشی در لوکمی و دیگر سرطان ها در طول اولین دهه پیدا نشد، اما سازمان بهداشت جهانی (WHO) انتظار مقداری افزایش در سرطان ما را در دهه بعدی دارد، و مرگ و میر ناشی از پی آمدهای بهداشتی تاخیری ممکن است از مرز 10 تن یا بیشتر تربانیان سرطان تیروئید بگذرد. در حدود 000/130 نفر دزهای تابش قابل ملاحظه ای (به عبارت دیگر بالای حدود ICRP)دریافت کردند، و توسط WHO از نزدیک تحت مراقبت هستند. آلودگی پرتوزا در منطقه وسیعی از اروپا و اسکاندنیاوی پخش شد که باعث اخلال در محصولات کشاورزی شد و جمعیت زیادی را در معرض پرتو (دزهای کم) قرار داد12.
P5 این حادثه توجه همگان را به کمبود یک ساختار درون داره مناسب به همانگونه ای که استاندارد راکتورهای غربی است، سوق داد. به علاوه طراحی RB MK به صورتی بود که اشکال در خنک کننده منجر به افزایش شدید قدرت خروجی حاصل از فرآیند شکافت می شد. در شرایط غیر عادی همه انواع راکتورها ممکن است افزایش توان را تجربه کنند، که توسط سیستم خاموش کردن راکتور کنترل می شود. راکتورهای آب سبک که در آنها آب به عنوان کند کننده عمل می کند، در هنگام کاهش خنک کننده/ کند کننده توان را کاهش می دهد، و سپس می تواند با استفاده از میله های کنترل خاموش شود. در راکتورهایCANDU، با کند کننده و خنک کننده مجزا و با دارا بودن دو سیستم ایمنی که از لحاظ وظایف و از نظر فیزیکی مستقل از همدیگرند، همان سطح ایمنی را تضمین می کند. یکی سیستم خاموش کردنی است که میله های توپر پرتابه ای از بالا رها می شوند و دیگری یک "جاذب نوترون" مایع است که به داخل آب کند کننده تزریق می شود. هر دوی اینها دارای اثر متوقف کردن واکنش زنجیره ای با نوترون ها هستند.
P6 حادثه چرنوبیل به خاطر ترکیبی بود از تنایص طراحی، نقش روش های کاری و نبود یک فرهنگ ایمنی. با کمک گرفتن از غرب، بهبود قابل ملاحظه ای در ایمنی راکتورهای SRBMK فعال در روسیه، اگر این ولیتوانی و یک راکتور در حال ساخت در روسیه حاصل آمده است. از آن زمان طراحی راکتورهای روسی مطابق استانداردهای انواع PWR، با ساختارهای درون داره شده است.
P7 بلافاصله پس از حادثه، راکتور شماره 4 خراب شده چرنوبیل در یک اتاق بتونی بزرگ محصور شد. سه واحد دیگر این پایگاه ابتدا کارشان را از سر گرفتند، اما مدتی است که خاموش شده اند، از اواخر 2000.
P8 یک گزارش تخصصی OECD در این مورد نتیجه گرفت که "حادثه هیچ موضوع مربوط به ایمنی یا پدیده جدید و از قبل ناشناخته ای را آشکار نکرده است که توسط برنامه های جاری ایمنی راکتور برای راکتورهای قدرت تجاری موجود در کشورهای عضو OECD حل نشده یا پوشش داده نشده باشد".
P9 چند حادثه در راکتورهای تحقیقاتی و در یک راکتور نظامی مولد پلوتونیوم اتفاق افتاده است، اما هیچ یک از آنها موجب مرگ کسی در خارج کارخانه، یا آلودگی های محیطی دراز مدت نشده است. جدولی که در ادامه می آید (جدول 15) مربوط به حوادث جدی راکتورها است و شامل حوادثی است که در آنها مرگ و میر اتفاق افتاده، به همراه مهمترین حوادث نیروگاه های تجاری. این لیست احتمالاً مطابق با پیش آمدهای با مرتبه 4 یا بالاتر در مقیاس امروزه حوادث هسته ای بین المللی (جدول 14) است. باید تاکید شود که یک راکتور تجاری به آسانی نمی تواند در شرایط انفجاری مانند یک پمپ هسته ای قرار گیرد.
P10 در یک حادثه راکتور بدون درون دار مانند حادثه Wind Scale (یک دستگاه نظامی) در 1957و حادثه چرنوبیل در 1986، خطر بهداشتی اصلی از گسترش مواد پرتوزا، پاره های شکافت به شدت فراری مانند ید 131 و سزیم 137 است. این از نظر بیولوژیکی فعالند، به صورتی که اگر در غذا جمع شوند، احتمال دارد در اندام های بدن بمانند. نیمه عمر I-B1 8 روز است، بنابراین خطری است برای یک ماه یا در این حدود، (و موجب سرطان های تیروئید پس از حادثه چرنوبیل شد). با وجود این سزیم 137 نیمه عمر 30 سال دارد، و بنابراین قابلیت آلوده کردن دراز مدت مراتع و محصولات کشاورزی را دارد. علاوه بر اینها سزیم 134 هست که نیمه عمری حدود دو سال دارد. در حالی که برای محدود کردن جذب I-B1 توسط انسان می توان اقداماتی کرد (تخلیه منطقه برای چند دهه، قرص های ید)، سزیم پرتو را می تواند برای مدت مدیدی مانع تولید غذا از سرزمین های تاثیر گرفته شود. دیگر مواد پرتوزای موجود در یک قلب راکتور نشان داده شده است که مشکل کمتری دارند زیرا یا فرار نیستند (استرونسیم، عناصر ترا اورانیومی) یا از لحاظ بیولوژیکی فعال نیستند (تلوریم- 132).
P11 علی رقم سابقه ایمنی شگفت انگیز صنایع تولید برق هسته ای تجاری و مهندسی دقیق ساختارهای راکتور و سیستم ها که باعث می شود که آزاد شدن پرتوزایی به صورت سانحه از همه راکتورهای غربی کمترین احتمال را داشته باشد، عده ای هستند که به سادگی هیچ گونه خطری از این نوع نمی خواهند. پس این هراس باید در مقابل مزایای توان هسته ای سنجیده شود، به همان صورتی که ترس عده ای از سقوط یک هواپیما بر سر آنها باید با فایده حمل و نقل هوایی برای بقیه جمعیت به تعادل برسد. در نهایت، متعادل کردن خطرات و مزایا یک عمل علمی ساده نیست.

1 – pa-241 است که تلاشی کرده و امرسیم- 241 را که در آشکارسازهای دود خانگی به کار می رود، برای ما ایجاد می کند.
2 – اکتنیدها عناصری هستند با عدد اتمی 89 (اکتینیم) یا بالاتر و ترا اورانیوم ها بالاتر از 92 (اورانیوم)
3 – مترجم 1: نوعی شیشه که پنج درصد آن اسید بوریک است و در مقابل گرمای زیاد مقاوم می باشد.
4 – شکل 6 و زیرنویس آن را ببینید.
5 The Enriromental and Ethical Bazis of…
6 – پیوست 2 را هم ببینید. U-235 بسیار سریع تر از u-238 تلاشی می کند، نیمه عمرش در حدود عمر این سیاره است.
7 – نشتی تانک های پسماندهای نظامی در امریکا هم قابلیت خاک های معدنی را در نگاه داشتن پاره های شکافت و ترا اورانیوم ها نشان داد.
8 – تعداد زیادی زیر دریایی هسته ای نیز در طول دهه گذشته نابود شده اند. در آمریکا پس از برداشتن سوخت، قطعات راکتور از محفظه و از طریق خشکی به Hanford منتقل می شوند تا بعنوان پسماند سطح پایین دفن شوند.
9 – Co2 تنها 0.035% (350ppm) اتمسفر را تشکیل می دهد. یک افزایش از 280 به 350ppm پس از شروع انقلاب صنعتی به وضوح اتفاق افتاده است.
10 – نشریه 6 ICRP
11 – دزها هزار نفر از مردم در کشورهای پیشرفته صنعتی در محیط های دارویی و صنعتی کار می کنند که در آنها ممکن است در معرض پرتوهایی بالای سطح زمینه قرار گیرند. از این رو آنها هنگام کار بج های مونیتورینگ بر روی لباس نصب می کنند و پرتوگریشان به دقت ثبت می شود. سوابق بهداشتی این گروهها که پرتوگیری شغلی دارند اغلب نشان می دهد که آنها میزان مرگ و میر ناشی از سرطان و دیگر عوامل کمتری نسبت به کل جامعه دارند، و در بعضی موارد آهنگ کمتری نسبت به دیگر کارگرانی که کار مشابهی اما بدون پرتوگیری انجام می دهند.
12 – نگاه کنید به : Chernobyl Ten Yenro on OECD NEA

————————————————————

—————

————————————————————

1

4