Há solução para os rejeitos radioativos? - NIPE

III Workshop Internacional
ENUMAS 2012
Perspectivas das Atividades Nucleares no Brasil:
Medicina, Segurança, Direito Nuclear e Agricultura
Minicurso:
Há solução para os rejeitos
radioativos?
Roberto Vicente
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
Unicamp – Campinas – SP
24/08/2012
http://tonyserve.wordpress.com
Há solução para o problema dos rejeitos radioativos?
Há uma crença generalizada de que não se encontrou
ainda uma solução definitiva para a deposição dos rejeitos
ursasentada.blogspot.com
freakingnews.com
Tanto no Brasil como em outros países, a “falta de solução”
é um obstáculo à continuidade dos programas nucleares.
no plano legal
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE
INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS
NATURAIS RENOVÁVEIS IBAMA
LICENÇA PRÉVIA Nº 279/2008
CONDICIONANTES DA LICENÇA PRÉVIA (ANGRA 3)
.....
2.17. Dar início ao processo de licenciamento ambiental do
repositório nuclear da CNAAA, dentro do âmbito do convênio da
ELETRONUCLEAR e CNEN, antes do início da operação da
Unidade 3;
2.18. Apresentar proposta e iniciar a execução do projeto aprovado
pelo órgão ambiental para disposição final dos rejeitos radioativos
de alta atividade antes do inicio da operação da Unidade 3.
http://www.ibama.gov.br/wp-content/files/LP279-2008-Angra 3.pdf
USNRC suspends nuclear plant licensing for lack
of nuclear waste disposal.
Published: Friday, August 17, 2012
Following a petition filed by 24 activist groups on June
18, 2012, the Nuclear Regulatory Commission
(NRC) suspended decisions on at least 19 nuclear
reactor licensing decisions. The halt affects nine
construction & operating licenses, eight license
renewals, one operating license, and one early site
permit. The decision came in response to the
landmark Waste Confidence Rule decision of June
8th by the U.S. Court of Appeals for the D.C. Circuit.
http://public-blog.nrc-gateway.gov/2012/08/09/deciphering-the-waste-confidence-order/
•Depósito de rejeitos radioativos é lembrado 19 anos após Chernobyl
•Ecopress, 29/04/2005
•Jornal Opção de Goiânia, (2010?)
•Informe Sergipe, 20 de maio de 2012.
No dia 26 de abril de 1986, Chernobyl ... uma das maiores
catástrofes da história ... reator da usina explodiu gerando um
vazamento de mais de 200 toneladas de material nuclear,
equivalente a 500 bombas de Hiroxima ... hoje cerca de sete milhões
de pessoas sofrem os efeitos da radiação ... mais de 4.000 pessoas
que trabalharam na limpeza morreram e mais de 70.000 ucranianos
ficaram doentes.
doentes Números como esses são apenas um dos motivos
que devem ser avaliados antes de ser aprovada a retomada da
construção da usina Angra III.
Essa é a opinião do deputado Antonio Carlos Mendes Thame*
(PSDB/SP), um dos políticos atuantes da área ambiental ... autor do
Projeto de Lei 4.709/2004, em tramitação no Congresso ... dispõe
sobre a proibição da construção de novas usinas nucleares antes do
término da construção do depósito definitivo de rejeitos radioativos.
Cabe, então, perguntar:
Como é possível que, após 50 anos de
pesquisa e desenvolvimento, não se tenha
ainda chegado a uma solução aceitável?
Ou fazer as perguntas alternativas:
As soluções alcançadas são ou não
aceitáveis?
Quem decide, e como, se as soluções
propostas são ou não aceitáveis?
Esta apresentação é uma
abordagem do assunto, numa
tentativa de discutir as bases
conceituais ou factuais para
responder a essas questões.
O QUE SÃO REJEITOS RADIOATIVOS?
Segundo a definição da Comissão Nacional de
Energia Nuclear (CNEN), são necessárias três
condições para um material ser considerado
rejeito radioativo: "O material ...
1. deve ser resultante de atividades humanas;
2. deve conter radioisótopos em concentração
superior aos limites de isenção estabelecidos
pela CNEN (anteriormente CNEN-NE-6.02);
3. para o qual a utilização é imprópria ou não
prevista.
independentemente da origem, nuclear ou não.
É justificada essa oposição à utilização de
energia nuclear por causa dos rejeitos?
a resposta é sim, sem tratamento adequado,
grande parte dos rejeitos pode ser uma ameaça
à saúde humana e ao ambiente em longo prazo,
e, ao mesmo tempo, a resposta é não!
não
Rejeitos contendo radioisótopos de meia-vida
muito longa e radiotoxicidade elevada são
gerados rotineiramente
na produção e uso de radioisótopos na medicina, na indústria,
na pesquisa, na agricultura etc.,
na extração e beneficiamento de vários minerais não
relacionados com atividades nucleares.
e até no descarte de alguns produtos de consumo que
contenham radioisótopos naturais ou artificiais.
Como são os rejeitos radioativos?
MATERIAL DE LABORATÓRIO
Frascos, vidraria, luvas, papel, algodão
SÓLIDOS COMPACTÁVEIS
Recolhidos em tambores metálicos e
sacos plásticos
3H
14C
32P
35S
99Mo
131I
MATERIAL DE FILTRAGEM
Filtros de ar
90Sr
Resina de troca iônica
99Tc 129I 137Cs
LÍQUIDOS E SÓLIDOS ÚMIDOS
Soluções aquosas ou orgânicas, lamas e tortas
90Sr
137Cs
226Ra
228Ra
239Pu
241Am
FONTES SELADAS
60Co
90Sr
137Cs
226Ra
238Pu
241Am
ELEMENTOS COMBUSTÍVEIS QUEIMADOS
90Sr
99Tc
129I
137Cs
239Pu
241Am
e ~500
outros
radioisótopos
RESÍDUOS DA MINERAÇÃO
210Pb
222Rn
226Ra
228Ra
230Th
232Th
238U
REJEITOS DO DESCOMISSIONAMENTO
60Co
90Sr
99Tc
129I
137Cs
239Pu
241Am
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, aplicações
na medicina, indústria etc., minerações,
desmontagem de instalações)
• Tipo de tratamento (compactável,
incinerável, descontaminável etc.)
Classes de meia-vida e atividade
De onde vêm os
rejeitos
radioativos?
1. Aplicações da tecnologia nuclear na medicina:
• Radioterapia com fonte selada
teleterapia, braquiterapia (60Co,137Cs,192Ir,...)
• Medicina nuclear
radioterapia com radioisótopo (131I,153Sm, ...)
radiodiagnóstico por cintilografia (99mTc,131I, ...)
radiodiagnóstico por PET e SPECT (18F,133Xe, ...)
• Diagnóstico in vitro – radioimunoensaio (3H,14C,...)
• Outras aplicações
densitometria óssea (137Cs, 241Am,...)
irradiação de sangue e tecidos (60Co,137Cs,...)
marcapasso nuclear (238Pu)
BNCT (reator nuclear)
Teleterapia – modalidade ‘bisturi gama’, com fontes de
60Co,
aplicada em malformações arteriovenosas, metástases cerebrais,
meningeomas, tumores de hipófise e patologias funcionais como
epilepsia e Mal de Parkinson.
rejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, e
rejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.
Braquiterapia: modalidade aplicação manual: irradiação
com fontes seladas – agulhas, placas, fios e sementes,
em contacto direto com o tecido a tratar.
Fontes utilizadas: 226Ra, 198Au, 192Ir, 125I
rejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, e
rejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.
Radioterapia com radioisótopos: administração, ao
paciente, de radiofármaco que tem afinidade com o
órgão ou tecido a ser irradiado.
32P, 89Sr, 131I, 153Sm, 169Er, 191Au
Exemplo: 131I-metaiodobezilguanidina, injetado no paciente, concentra-se
em tecidos e órgãos específicos. O ponto de concentração intensa (seta à
direita) indica um feocromocitoma da glândula adrenal esquerda. Os outros
sítios de ‘uptake’ visíveis são glândulas salivares, fígado e trato urinário.
Rejeitos: gases, líquidos e sólidos contaminados durante a
fabricação, materiais de uso médico e excreta do paciente.
Diagnóstico por cintilografia: administração, ao paciente, de
radiofármaco que tem afinidade com o órgão ou tecido a ser
visualisado.Câmara gama ‘vê’ a radiação emitida pelo isótopo.
51Cr,57Co,59Fe,67Ga,75Se,81mKr,99mTc,125I,133Xe,169Er,198Au,201Tl
A gama-câmera faz um mapa da concentração do radioisótopo no
corpo do paciente, evidenciando os sítios alvo. A imagem do centro
mostra metástase óssea num homem e a da direita um câncer de
tireóide e as metástases no pulmão de um cão.
Rejeitos: gases, líquidos e sólidos contaminados durante a
fabricação, materiais de uso médico e excreta do paciente.
Radiodiagnóstico por PET*: Cortes tomográficos a partir da detecção de
radiação gama de aniquilamento de pósitrons.
11C, 15O, 18F, 68Ga
*PET = positron emmission tomography
Radiodiagnóstico SPECT*: É a tomografia computadorizada
por emissão de fóton único, que permite a obtenção de
imagens tomográficas. 99mTc, 111In, 123I, 133Xe
O tomógrafo SPECT permite obter, por exemplo, imagens tomográficas
do 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 para
evitar que os linfócitos do doador ataquem órgãos do receptor (TA-GVHD*).
Cs137
*Transfusion Associated Graft
Versus Host Disease
IRRADIAÇÃO DE TECIDOS PARA TRANSPLANTE: pele, osso, cartilagem,
âmnion são irradiados para esterilização antes de serem armazenados em
bancos de tecidos, que ficam a disposição para enxerto ou transplante.
60Co
rejeitos radioativos: as fontes radioativas utilizadas para
irradiar, após fim da vida útil, e rejeitos contaminados,
gerados nos processos de fabricação das fontes.
BATERIA NUCLEAR PARA MARCA-PASSO: baterias de longa duração
foram 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 câncer
no cérebro (p.ex.: glioblastoma ou melanoma) recebem uma dose de
substância contendo boro na sua molécula (p.ex.: Borofenilalanina) a qual é
absorvida preferencialmente pelas células tumorais. A irradiação do paciente
com nêutrons provoca a fissão do isótopo 10 do boro.
rejeitos radioativos: as fontes de nêutrons, após fim da vida útil, ou
rejeitos da operação dos reatores nucleares utilizados.
2. Aplicações da tecnologia nuclear na indústria:
• Radiografia industrial
gamagrafia, neutrongrafia
• Medidores nucleares
medidores de nível, densidade, espessura, fluxo
• Esterilização
alimentos, produtos farmacêuticos, turfa, esgoto
• Processos de fabricação por irradiação
membrana hidrogel, silício, polímeros, gemas
• Instrumentos analíticos
fluorescência de raios-X, captura eletrônica, perfilagem gama
• Geradores termoelétricos radioisotópicos
baterias nucleares
• Traçadores radioisotópicos
Medidores nucleares: A transmissão/atenuação de radiações pelos materiais é
utilizada em diversos transdutores de uso industrial no controle de processos,
controle de qualidade e segurança.
22Na, 55Fe, 60Co, 85Kr, 90Sr, 109Cd, 134Cs, 137Cs, 147Pm, 241Am–Be, 238Pu, 252Cf
Medidores de Nível
Esterilização: A radiação gama de fontes de 60Co é utilizada para eliminar
microorganismos em diversos produtos..
Madeira para exportação, matéria prima de cosméticos, alimentos e
produtos de uso médico e farmacêutico
Processos de fabricação com radiação: A radiação gama de fontes de 60Co ou
nêutrons de reatores nucleares são utilizadas para induzir reações química
durante a produção de diversos artigos.
Alteração de cor em gemas, fabricação de membranas hidrogel, polimerização
sem solventes, dopagem de tarugos de silício para fabricação de semicondutores.
Equipamentos de segurança
eliminador de estática detetor de explosivos
avisos de emergência
detetores de fumaça
Aplicações da tecnologia nuclear na agricultura
• Desinfestação de alimentos
frutas, temperos
• Esterilização de turfa para inoculação de rizóbio
• Controle de pragas
Técnica do inseto estéril
• Traçadores radioisotópicos
• Irradiação para induzir variabilidade genética
Desinfestação de alimentos: A irradiação de frutas, temperos e produtos
fitoterápicos, com radiação gama, é necessária para eliminação de ovos
e larvas de insetos, protozoários, fungos e bactérias. A irradiação de
sementes (alimento para pássaros) é necessária para evitar brotamento.
rejeitos radioativos: as próprias fontes, após fim da vida útil, e
rejeitos contaminados, gerados nos processos de fabricação.
Rhizobium-legume symbiosis model
Irradiação de turfa com 60Co para a fabricação de inoculantes, principalmente para
plantio da soja, objetiva apresentar uma contaminação microbiana baixa. O
microorganismo 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.
Controle de pragas: A Técnica do Inseto Estéril (SIT*) consiste na irradiação dos
insetos, em alguma etapa do seu desenvolvimento (ovo, larva, pupa, adulto), com
radiação gama do 60Co, para provocar a esterilidade reprodutiva em machos da
espécie, os quais competem com machos selvagens pelas fêmeas e reduzem
sua população no ambiente infestado.
SIT = sterile insect technique
mosca da fruta
pupas antes da irradiação
machos sendo liberados
http://www.moscamed.org.br/
Aplicações da tecnologia nuclear na
pesquisa e controle ambiental
• Traçadores radioativos
• Melhoramento genético de espécies
• Detecção de contaminação ambiental
• Análise isotópica
Análise de elementos, em concentrações de até partes por bilhão. Exemplos:
mapa da contaminação por mercúrio do garimpo, usando mechas de cabelo
de indivíduos das populações ribeirinhas e indígenas; contaminação de
embalagens e alimentos por metais pesados.
Taxa de recarga de aqüíferos
Caracterização de estações de
tratamento de esgotos
Mapeamento de fluxo em canais
Mapeamento de contaminação
ambiental por pesticidas
Aplicações na pesquisa
• Análises químicas elementares
em materiais
• Estudos de rastreamento de
substâncias em processos
industriais
• Uso de feixes de nêutrons e
raios gama em pesquisa
http://www.ipen.br/crpq/lan.htm
http://www.ipen.br/ctr/index.html
Instrumentos analíticos:
Detetor de fluorescência de raios-X
55Fe, 109Cd, 241Am
e
Detetor de captura eletrônica
63Ni
Análise de halogênios, nitrila,
compostos organometálicos e nitro
compostos em concentrações de
parte por trilhão.
Traçadores radioisotópicos: Radioisótopos de elementos essenciais a plantas são usados
para determinar a química do sistema solo/planta; radioisótopos diluídos em águas de
superfície indicam a direção e a taxa de infiltração no solo; radioisótopos diluídos em
açudes indicam taxa de escape para o subsolo; ração contendo radioisótopos indicam a
química de elementos essenciais na relação parasita/hospedeiro no gado.
3H, 32P, 45Ca, 55Fe, 65Zn, 86Rb.
microorganismos
rejeitos radioativos: materiais contaminados gerados nos
processos de fabricação dos radioisótopos.
fotossíntese
Indução de variabilidade genética: A irradiação de sementes
para induzir variabilidade genética tem sido utilizada há
décadas para melhoramento genético de plantas.
Datação de peças arqueológicas e obras de arte
SUDÁRIO DE TURIN
COROA CARLOS MAGNO
CERÂMICA TAPAJÔNICA
Datado por radiação 14C:
1290 – 1360 A.D.
Datada por espectrometria
de massa: 700-780 AD
Dosimetria termoluminescente : 400 – 1350 AD
(Ref. Histórica: 1353)
(Ref. Histórica: 800)
(Ref. Histórica: nihil
Duomo di Torino, Itália
Catedral de Monza, Itália
Coleções no mundo inteiro
Aplicações da tecnologia nuclear na produção de
Energia
• 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 de
Energia
Angra I e II
2.000 MWe
Angra III
1.350 MW
Produção (2006)
13 TW·h
Média annual
12 TW·h
REATORES DE POTÊNCIA NO MUNDO
usa
frança
eslovênia
hungria
lituânia
suíça
eslováquia
japão
coréia
armênia
rússia
holanda
finlândia
argentina
bélgica
rep.checa bulgária brasil
suécia
alemanha
canadá
inglaterra
méxico irã
ucrânia
taiwan
itália
áfrica do sul
china
índia
em operação
espanha
em construção
romênia
cazaquistão
paquistão
desligado
Energia nuclear para produção de água potável
Kazaquistão: reator de Aktau produz 135 MWe de eletricidade,
aquecimento e 80,000 m³/dia de água potável, há 27 anos.
Japão: dez reatores produzem entre
1000 e 3000 m³/dia cada uma de água
potável, com 100 reatores-ano de
experiência acumulada.
Índia: unidade experimental produz
170 MWe, 1800 m³/dia de água
industrial e 4500 m³/dia de água
potável, desde 2002.
Usina de Aktau, às
margens do mar Cáspio
Aplicações da tecnologia nuclear na produção de
calor 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 novos
projetos vão triplicar a capacidade em uma década.
Aplicações da tecnologia nuclear na produção de
energia para propulsão
Submarinos, navios quebra-gelo, porta-aviões
+ 4 navios mercantes: EUA, Alemanha, Japão, Russia*
* Севморпуть (Северный
морской путь) o único em
operação.
Baterias radioisotópicas: Radioisotope thermoelectric Generator (RTG) usa o calor
liberado pelo decaimento radioativo para gerar eletricidade em sondas espaciais e em
estações meteorológicas em locais remotos. 90Sr, 238Pu, 241Am
RTG da sonda Cassini sendo
inspecionado (238Pu).
RTG’s da antiga
URSS, usados no
Ártico, sucateados
(238Pu)
90Sr
Como são tratados os
rejeitos radioativos?
TNA5787
É só deixar num terreno
baldio e esperar decair !
http://www.worth1000.com/search/radioactive%20ooze
Objetivo Fundamental da
Gestão de Rejeitos Radioativos:
Proteger o Homem e o Ambiente
(outras espécies e recursos naturais)
de efeitos prejudiciais dos rejeitos,
gerados nas práticas correntes, para
que os benefícios das aplicações de
substâncias radioativas possam
continuar a ser usufruídas pela
Humanidade.
O que proteger?
•Homem
•Meio ambiente
•Recursos naturais
Irradiação
direta
Indivíduo
do público
Gases e
aerossóis
Instalação
nuclear ou
radioativa
Efluentes
líquidos
trabalhador
Resíduos
sólidos
63
Para se fazer uma
GESTÃO DE REJEITOS RADIOATIVOS
que seja adequada àqueles objetivos
são necessários:
PRINCÍPIOS ÉTICOS
LEIS E REGULAMENTOS
PADRÕES DE SEGURANÇA
CIÊNCIA E TECNOLOGIA
É um problema transdisciplinar
Princípios ÉTICOS
PROTEÇÃO
RADIOLÓGICA
Filosofia
Direito
Sociologia
Engenharias
Física
Química
Gestão de
rejeitos
radioativos
Matemática
Ecologia
Meteorologia
Biologia
Fisiologia
Geociências
Geografia
áreas ainda não
identificadas
Os Nove Princípios
Fundamentais para a
Gestão dos Rejeitos
Radioativos, estabelecidos
pela Agência Internacional
de Energia Atômica, em
1995, estão detalhados no
documento ao lado.
São declarações sobre
questões éticas que devem
fundamentar os objetivos
da Gestão dos Rejeitos.
http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub989e_scr.pdf
Princípios ÉTICOS
PRINCÍPIOS
1o. Princípio - Proteção à saúde humana
Princípios ÉTICOS
Os rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a se
assegurar um nível adequado de proteção à saúde humana.
2o. Princípio - Proteção ao meio ambiente
Os rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a se
assegurar um nível adequado de proteção ao ambiente natural.
3o. Princípio - Proteção além fronteiras
Deve-se assegurar um nível adequado de proteção à saúde das
pessoas e ao meio ambiente além das fronteiras do país
4o. Princípio - Proteção às futuras gerações
Deve-se assegurar às futuras gerações que os impactos previstos
sejam no máximo iguais aos que são considerados aceitáveis hoje.
5o. Princípio - Sem encargos às futuras gerações
Os rejeitos radioativos devem ser gerenciados de forma a não se
deixar encargos indevidos de proteção às futuras gerações.
6o. Princípio - Base legal apropriada
Princípios ÉTICOS
Os rejeitos devem ser gerenciados sob base legal apropriada, que
indique as responsabilidades e a função reguladora independente.
7o. Princípio - Limitação da geração de rejeitos
A geração de rejeitos radioativos deve ser mantida no nível mais
baixo que seja praticável, em massa, volume e radioatividade.
8o. Princípio - Interdependência da geração e gestão
A interdependência entre todas as etapas de geração de gestão dos
rejeitos radioativos deve ser considerada adequadamente.
9o. Princípio - Segurança das instalações
A segurança das instalações para a gestão dos rejeitos radioativos
deve ser assegurada apropriadamente durante toda sua vida útil
Princípios ÉTICOS
O ‘Apêndice 5 – Princípios’
do documento ao lado,
estabelece os Princípios de
Desenvolvimento Sustentável
e descreve como eles devem
ser aplicados para o
desenvolvimento das políticas
públicas da gestão dos
rejeitos radioativos no
Reino Unido.
‘Princípios’ da DEFRA – Grã-Bretanha
1o. Princípio – Desenvolvimento sustentável
Princípios ÉTICOS
2o. Princípio – O ser humano no centro das atenções
3o. Princípio – Respeito aos limites do ambiente
4o. Princípio – Transparência, informação, participação
5o. Princípio – Ação com precaução
6o. Princípio – Ação com base na melhor ciência
7o. Princípio – Princípio do poluidor pagador
8o. Princípio – Visão de longo prazo
9o. Princípio – Balanço entre custos e benefícios
10o. Princípio – Sistema solidário
Princípios ÉTICOS
Organization for the Economic Co-operation and Developement
Esse documento discute a
estratégia de longo prazo para
a deposição final dos rejeitos
radioativos de meia-vida
longa, a partir de uma
perspectiva ambiental e ética,
que inclui considerações
sobre eqüidade e justiça
aplicadas à presente
e às futuras gerações.
www.nea.fr/rwm/reports/1995/geodisp.html
Princípios Ambientais para a
Gestão de Rejeitos Radioativos
http://www.greenpeace.org.uk/MultimediaFiles/Live/FullReport/7198.pdf
Princípios ÉTICOS
O documento apresenta os
requisitos para a gestão dos
rejeitos radioativos, segundo a
visão de uma organização antinuclear, na forma de
Amplitude da questão dos rejeitos radioativos
Princípios ÉTICOS
Filosofia
Direito
Sociologia
Alguns aspectos dessa área:
•
•
Engenharias
Física
aceitação pública da tecnologia nuclear;
de radioativos;
aceitação das instalaçõesGestão
de rejeitos
rejeitos
Química
• comunicação com o público
e meios de participação
radioativos
Ecologia
da sociedade nas decisões;
• identificação dos valores, crenças, aspirações,
Matemática
preferências e opiniões do público;
•
Meteorologia
comunicação intergeracional.
Biologia
Fisiologia
Geociências
Geografia
Amplitude da questão dos rejeitos radioativos
LEIS E REGULAMENTOS
Filosofia
Direito
Física
Química
Matemática
Biologia
Sociologia
Engenharias
A base legal do país precisa ser desenvolvida
de acordo com a magnitude e abrangência do
Gestão
de país.
problema
de cada
Ecologia
rejeitos
Algumas referências do Brasil:
radioativos
• Artigos 21
e 22 da Constituição
• Lei Federal No. 10308 de 20/11/01
Meteorologia
• Regulamentos CNEN, p.exemplo: Gerência
de rejeitos
radioativos em instalações radiativas
• Decreto nº 5935 de 19 de novembro de 2006 Promulga a
Fisiologia Seguro do
Convenção Conjunta para o Gerenciamento
Combustível Nuclear Usado e dos Rejeitos Radioativos.
Geociências
Geografia
• Ninon Guerra Machado
Faria, Aspectos jurídicos e
institucionais dos rejeitos radioativos. Tese de doutorado
padrões de segurança
PADRÕES DE
SEGURANÇA
Alguns dos documentos de
órgãos internacionais que
estabelecem padrões para
a gestão segura dos rejeitos
ciência e tecnologia
CIÊNCIA E TECNOLOGIA
ESTRATÉGIA GERAL DA GESTÃO DOS
REJEITOS RADIOATIVOS
1. Minimizar a geração dos rejeitos radioativos;
2. Manter controle sobre os rejeitos em todas as
etapas da gestão;
3. Minimizar as doses de radiação e, ao mesmo tempo,
Minimizar os custos da gestão, aplicando o princípio
ALARA (As Low As Reasonably Achievable);
4. Diluir e Dispersar (D&D) os rejeitos
5. Reter e Retardar (R&R) a liberação
6. Concentrar e Confinar (C&C)
FLUXOGRAMA PARA A ESTRATÉGIA GERAL DA GESTÃO DOS REJEITOS NO BRASIL
AUTORIZAÇÃO
DA PRÁTICA
GERAÇÃO DO
REJEITO
INSTALAÇÃO LICENCIADA
ciência e tecnologia
C&C
COMISSÃO
NACIONAL
DE ENERGIA
NUCLEAR
ATIVIDADE
INFERIOR AO
LIMITE DE
DISPENSA?
D&D
SIM
NÃO
MEIA-VIDA
INFERIOR A
100 DIAS?
R&R
SIM
INSTITUTOS
DA CNEN:
CDTN, CRCN,
IEN, IPEN
NÃO
COLETA
TRATAMENTO
FÍSICO-QUÍMICO
ARMAZENAGEM
PARA DECAIR
Para os rejeitos
radioativos das
classes 0, 1 & 2.1
da CNEN-8.01
SOLIDIFICAÇÃO
E EMBALAGEM
ARMAZENAGEM
INTERMEDIÁRIA
D&D
R&R
C&C
DESCARTE
IMEDIATO
AMBIENTE
NATURAL DA
TERRA
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
DESCARTE
APÓS DECAIR
TRANSPORTE
COLOCAÇÃO NO
REPOSITÓRIO
Compactação do tambor - Processo mecânico em que
se utiliza prensas hidráulicas (centenas de toneladas)
para diminuir o volume de tambores contendo rejeitos.
INCINERAÇÃO - Combustão dos resíduos em fornos que operam a
temperaturas elevadas para concentrar o material radioativo nas cinzas.
Encapsulamento/imobilização
É a incorporação do rejeito em uma matriz sólida,
geralmente, cimento ou concreto. Utilizada para rejeitos
sólidos secos não compactáveis.
RETENÇÃO DE GASES E AEROSSÓIS
O tratamento consiste na descontaminação
de efluentes radioativos gasosos por filtração
84
Qual o destino final dos rejeitos
radioativos?
TNA5787
consciousearth.blogspot.com
Destinação dos rejeitos
• Armazenamento Intermediário
• Deposição Final
Armazenamento Intermediário
Depósito Intermediário do IPEN
Deposição Final
A percepção negativa
sobre a deposição faz
com que apareça a
síndrome de NIMBY em
qualquer comunidade
candidata a hospedar
um depósito final.
TNA5787
NIMBY = not in my backyard
91
Conceito Geral de Deposição
Confinar os rejeitos durante o
tempo necessário ao decaimento,
prevenindo a migração dos
radioisótopos para a biosfera e
minimizando o risco de intrusão
no repositório até que os riscos
tenham se tornado desprezíveis.
Classes de meia-vida e atividade
Escala de confinamento
Uma coisa é certa! Um dia, os
rejeitos escaparão para o ambiente.
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS
REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
VÁRIAS ALTERNATIVAS FORAM
SUGERIDAS NAS ÚLTIMAS DÉCADAS PARA
A DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS
RADIOATIVOS, SEJAM IDÉIAS
EXTRAVAGANTES OU PROPOSTAS
SÉRIAS.
96
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
1. SOB O MANTO DE GELO DAS CALOTAS POLARES
Alternativa já investigada pelos EUA
Objeções: 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 próprias
fronteiras; Tratado da Antártica proibe.
http://www.ats.aq/index_e.htm
97
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
2. LANÇAR NO ESPAÇO, ENVIAR AO SOL
Alternativa já investigada pelos EUA.
Objeções: Custos proibitivos; riscos de acidente inaceitáveis durante
lançamento. Não obstante, vários quilogramas de Pu-238 foram lançados a
bordo de sondas espaciais, dentro das baterias nucleares.
98
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
3. LEVAR PARA PAÍSES COM MAIS TECNOLOGIA OU MAIS ‘ESPAÇO’
Alternativa já praticada por vários países, no passado.
Objeções: Resistência das populações nos países adiantados em recebê-los;
99
proibido pela Convenção de Basiléia sobre Exportação de Resíduos.
http://www.basel.int/
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
4. DEIXAR COMO ESTÁ PARA QUE AS FUTURAS GERAÇÕES, DE
POSSE DE TECNOLOGIAS MAIS AVANÇADAS, RESOLVAM
Alternativa ainda proposta, frequentemente, por ONG’s anti-nucleares.
Objeções: Não há quaisquer garantias de que as futuras populações serão
aptas a gerenciá-los adequadamente; a sociedade que usufruiu os benefícios
da prática que gerou os rejeitos tem a obrigação moral de resolver o problema.
100
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
10. ARMAZENAMENTO DE LONGO PRAZO NA SUPERFÍCIE
Alternativa já investigada por França, Reino Unido, Suíça, EUA e Holanda
Objeções: Impossibilidade de garantir monitoramento em longo prazo;
dúvidas sobre a estabilidade e capacidade das futuras gerações em manter
controle; incertezas sobre se as informações passadas às futuras gerações
serão compreendidas adequadamente.
101
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
5. DEPOSITAR EM MINAS ABANDONADAS
Alternativa utilizada por vários países, no passado. Ex.: Espanha, Alemanha,
República Tcheca.
Objeções: a segurança dos repositórios, em longo prazo, é fundamentada no
conceito de múltiplas barreiras naturais e artificiais; esses locais, dificilmente
102
atenderiam aos modernos requisitos de segurança.
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
6. DEPOSITAR NAS PLACAS TECTÔNICAS EM SUBDUCÇÃO
Alternativa investigada pelos EUA
Objeções: indisponibilidade de locais na maioria dos países; risco de
acidentes; rejeitada por acordo internacional.
103
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
7. LANÇAR NO MAR
Alternativa já utilizada no passado por Bélgica, França, Alemanha, Itália,
Japão, Holanda, Rússia, República da Coréia, Suíça, Reino Unido e EUA.
www.londonconvention.org
Objeções: Proibido pela Convenção de Londres.
104
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
8. DEPOSITAR SOB O LEITO OCEÂNICO
Alternativa investigada pela Suécia e pelo Reino Unido.
Objeções: Custos; risco de acidentes; tecnologia ainda não comprovada;
rejeitado por acordo internacional .
105
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
9. RECICLAR/REAPROVEITAR
Alternativa 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 de
parte da sociedade (partidos verdes, ONG’s) por causa da percepção de
ligação da reciclagem com a proliferação nuclear.
106
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
11. POÇOS TUBULARES PROFUNDOS
Alternativa já investigada por Reino Unido, Suíça, EUA, Suécia, Rússia,
Itália, Dinamarca e outros.
Objeções: O custo é elevado para grandes volumes de rejeitos.
107
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
12. FUSÃO DE ROCHA EM POÇOS TUBULARES PROFUNDOS
Alternativa já investigada por Reino Unido, EUA e Rússia.
Objeções: Aplicabilidade somente para poucos rejeitos; tecnologia não
comprovada.
108
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
13. BARREIRAS ARTIFICIAIS NA SUPERFÍCIE
Alternativa já implantada por França, Reino Unido, EUA Espanha, Japão,
Brasil, Canadá e outros.
Objeções: Não aplicável para rejeitos de atividade alta e parte das fontes
radioativas seladas.
109
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
14. ESTRUTURAS ARTIFICIAIS NA SUB-SUPERFÍCIE
Alternativa já implantada por Suécia e Finlândia
Objeções: Não aplicável para rejeitos de atividade alta.
110
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
TNA5787
15. GALERIAS EM GRANDE PROFUNDIDADE
Alternativa já implantada por EUA e investigada por Bélgica, Reino Unido,
Espanha, Suécia, Holanda, Suíça, Reino Unido, Finlândia, Japão e outros
Objeções: Custo elevado; ainda é rejeitada por ONG’s anti-nucleares e
partidos verdes.
111
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
16. INJEÇÃO DIRETA
Alternativa utilizada no passado por EUA e
Rússia para rejeitos da indústria nuclear.
Atualmente utilizada para os rejeitos radioativos
da extração de petróleo e gás em vários países.
TNA5787
Objeções: somente para rejeitos líquidos ou que
possam ser convertidos em lamas; dúvidas
quanto à segurança em longo prazo (migração).
112
ALTERNATIVAS DE DEPOSIÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS
PRÁTICAS DO PASSADO
DEPOSIÇÃO DIRETAMENTE NO SOLO
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EUA
OAK RIDGE, TENNESSEE, DÉCADAS DE 50 A 70
113
DEPOSIÇÃO NO SOLO, COM ALGUM CONFINAMENTO
EUA
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OAK RIDGE, TENNESSEE, E HANFORD, WASHINGTON
114
DESPEJO EM LAGOAS DE SEDIMENTAÇÃO
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EUA
OAK RIDGE, TENNESSEE, DÉCADAS DE 50 A 70
115
DESPEJO DIRETO EM RIOS E LAGOAS
DÉCADAS DE 50 A 70
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EUA (OAK RIDGE)
RÚSSIA (CHELYABINSK)
116
Parque de tanques de Hanford durante a construção na década de 40
HANFORD, WASHINGTON– DEPOSIÇÃO DIRETAMENTE NO SOLO
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EUA
118
TNA5787
LANÇAMENTO NO MAR – ATÉ 1972
Bélgica, França, Alemanha, Itália, Japão, Holanda,
Rússia, República da Coréia, Suíça, Reino Unido,
Suécia, Nova Zelândia e EUA
119
Lançamento no mar
?
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?
IAEA. Inventory of radioactive waste disposals at sea. IAEA, VIENNA, 1999.
(IAEA-TECDOC-1105)
120
Repositórios de superfície
em operação
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1.
- Câmaras de concreto -
121
França
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Centro de l’Aube
122
DEPÓSITOS NA, OU PRÓXIMA DA, SUPERFÍCIE
PARA REJEITOS DE ATIVIDADE BAIXA. TEMPO
DE ISOLAMENTO NECESSÁRIO: POUCOS
SÉCULOS
Vista em corte de um depósito na superfície para rejeitos radioativos
Espanha
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Centro de El Cabril (mesma tecnologia de l’Aube)
124
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Depósito de Goiânia - Brasil
125
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Japão
Depósito de Rokkasho
126
Inglaterra
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Depósito de Drigg - Sellafield
127
EUA
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Depósito de Idaho
128
República Tcheca
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Dukovany
129
Exemplos de repositórios
de superfície em operação
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2.
- Trincheiras -
130
EUA
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Richland,
Washington
Beaty,
Nevada
131
África do Sul
Vaalputs
Exemplo de depósito final de
rejeitos da mineração
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3.
- terraço elevado -
133
Espanha
Depósito da ex-mina de urânio de Andujar,
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1959 - 1981
134
Exemplos de repositórios de
sub-superfície em operação
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4.
- Minas abandonadas 135
Alemanha
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Repositórios de Konrad
e
Morsleben
136
República Tcheca
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Richard (Litomerice)
e
Bratrstvi (Jachymov)
137
Exemplos de repositórios de
sub-superfície em operação
TNA5787
5.
- Câmara de concreto -
138
Finlândia
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Depósito de Olkiluoto
http://www.posiva.fi/files/1241/2009_YJH_eng.pdf
139
Suécia
Depósitos de Forsmark
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http://www.nea.fr/brief/brief-06.html
140
República da Coréia
Surface facilities
Vertical shaft
C/T
O/T
Entrance portal of C/O tunnels
6 Silos for phase 1 141
http://article.nuclear.or.kr/jknsfile/v41/JK0410477.pdf
Wolsong LILW Disposal Center - Site: Gyeongju - 2,096,491 m2
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 2008
Conceito de deposição
Crushed Rock
Concrete
Overpack
Crushed Rock
Concrete Plug
http://article.nuclear.or.kr/jknsfile/v41/JK0410477.pdf
KHNP-NETEC
142
Exemplos de repositórios
profundos em operação
TNA5787
6.
- Galerias em lentes de sal -
143
TNA5787
Carlsbad, Novo México
http://www.wipp.energy.gov/
144
EUA
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Repositório WIPP,
Carlsbad, Novo México
145
Exemplo de repositório
profundo para rejeitos de
atividade alta em construção
TNA5787
7.
- galeria de mina 146
Japão:
Rejeito de alta atividade (HLW) e
Rejeitos transurânicos (TRU)
147
Bélgica – Argila de Boom
USA – Yucca Mountain
USA
Yucca Mountain, Nevada
149
TNA5787
Suíça
Conceito de repositório profundo do NAGRA
1. Túnel de acesso
2. Túneis de deposição
3. Laboratório
4. Unidade piloto
5. Túneis de deposição
6. Elevador
150
Proposta para a deposição de fontes seladas do Brasil
A gestão atual dos rejeitos
radioativos é segura?
TNA5787
A percepção de muita gente é que não!
Como você se atreve a
por em risco a vida de
nossas crianças!
Apague esse cigarro
imediatamente
http://www.pilgrimwatch.org/radw1.html
TNA5787
gente trabalha com total segurança!
TNA5787
http://www.cartoonstock.com/directory/r/radioactive_waste.asp
– Olha , o salário é meio ruim, mas pelo menos a
A interação dos
rejeitos e suas
embalagens com
os elementos
naturais, as
fraturas no solo e
as infiltrações de
água resultarão na
degradação dos
materiais ao longo
do tempo.
É só uma questão de
tempo, para que todos
os materiais do
repositório sejam
alterados.
Para dar garantias razoáveis que nada escape antes do tempo,
1. adotamos o conceito de Múltiplas Barreiras,
матрёшка
Matrioshka
Um exemplo do conceito de múltiplas barreiras
TNA5787
2. Fazemos modelagens da migração dos
radionuclídeos nos meios porosos e
fraturados do entorno do depósito;
3. Fazemos ensaios acelerados em
laboratório da durabilidade dos materiais
em condições semelhantes às do depósito;
4. Analisamos análogos naturais e artificiais;
5. Utilizamos fatores de segurança
UM ANÁLOGO NATURAL
Em Cigar Lake, Canada, apesar do alto teor de urânio
na formação a 430 metros de profundidade, não há
qualquer sinal de sua presença na superfície. O
minério foi preservado desde sua formação.
A durabilidade de metais e cimentos pode ser
avaliada a partir de peças e obras antigas
Taxa de dose em um repositório para rejeitos nucleares
(Iodo-129 e C-14 são os dominantes)
165
Em alguns milênios, a radioatividade total dos rejeitos
nucleares terá decaído para um valor inferior à radioatividade
natural presente no minério original do urânio.
166
Outros resíduos são gerenciados de forma adequada?
Fim
Obrigado pela
atenção.
[email protected]
TNA5787