This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
അണുശക്തി തേജോവശിഷ്ടങ്ങള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
അണുശക്തി തേജോവശിഷ്ടങ്ങള്‍
അണുശക്തി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വിവിധ പ്രക്രിയകളില്‍ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന അവശിഷ്ടങ്ങള്‍. ഇവ റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. അണുശക്തി തേജോവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ 98-99 ശ.മാ. വരെ യുറേനിയവും 0.6 ശ.മാ. പ്ളൂട്ടോണിയവും കൂടാതെ മറ്റു റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അണുക്കളും ഉണ്ടായിരിക്കും. ഈ തേജോവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ നിന്ന് pu239 വേര്‍തിരിച്ച്, അത് ദ്രുതപ്രത്യുത്പാദന റിയാക്റ്ററില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അണുശക്തി തേജോവശിഷ്ടങ്ങളിലെ റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അണുക്കളുടെ അര്‍ദ്ധായുസ്സുകള്‍ (ഒരു ഐസോടോപ്പിന് ശോഷണം സംഭവിച്ച് അതിന്റെ ആദ്യപിണ്ഡത്തിന്റെ പകുതിയായി മാറുന്നതിന് വേണ്ടിവരുന്ന കാലയളവ്) തമ്മില്‍ വളരെ അന്തരമുണ്ട്. യുറേനിയത്തിന്റെ അര്‍ദ്ധായുസ്സ് 4.9 മില്യണ്‍ വര്‍ഷവും, pu239ന്റെത് 24,000 വര്‍ഷവുമാണ്. അര്‍ദ്ധായുസ്സും റേഡിയോ ആക്റ്റിവതയും വിപരീതാനുപാതത്തിലായിരിക്കും. റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ ആക്റ്റിവത രാസപ്രവര്‍ത്തനം വഴി നശിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിയുകയില്ല. ഇവ ആപത്കരങ്ങളായതിനാല്‍ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്ക് അപായം ഉണ്ടാകാത്ത മാര്‍ഗങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുവേണം നീക്കം ചെയ്യേണ്ടത്.
അണുശക്തി തേജോവശിഷ്ടങ്ങളെ റേഡിയോ ആക്റ്റിവതയനുസരിച്ച് തീവ്രതയേറിയവ, മാധ്യമിക ആക്റ്റിവതയുള്ളവ, ലഘുവായ ആക്റ്റിവതയുള്ളവ എന്നു വര്‍ഗീകരിക്കാം. കൂടാതെ ഖരം, ദ്രവം, വാതകം എന്നീ അവസ്ഥകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയും വേര്‍തിരിക്കാം. ഈ ഓരോ അവസ്ഥയിലുമുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങളെ നിര്‍മാര്‍ജനം ചെയ്യാന്‍ പ്രത്യേക മാര്‍ഗങ്ങളുണ്ട്.
ഖരം. റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് വസ്തുക്കള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്ളാന്റുകളിലും പരീക്ഷണശാലകളിലും ഖരാവശിഷ്ടങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകും. ഇവയെ രണ്ടായി തരംതിരിക്കാം. (1) കത്തുന്നവ-മരം, തുണി, കടലാസ് തുടങ്ങിയവ; (2) കത്താത്തവ-ബാഷ്പിത്ര(evaporator)ങ്ങളിലെ അവശിഷ്ടം, ചാരം, പൊട്ടിയ ഗ്ളാസ് തുടങ്ങിയവ. ആദ്യം പറഞ്ഞവയെ പ്രത്യേക ഭസ്മിത്രങ്ങളില്‍ (incinerator) വച്ച് കത്തിക്കുന്നു; രണ്ടാം വകുപ്പില്‍ പെട്ടവയെ മണ്ണില്‍ കുഴിച്ചു മൂടുന്നു. കുഴിച്ചു മൂടാന്‍ പ്രത്യേക സ്ഥലമാണ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്. ചിലപ്പോള്‍ അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ വലിയ കോണ്‍ക്രീറ്റ് ബ്ളോക്കുകള്‍ക്കുള്ളിലാക്കി സമുദ്രത്തില്‍ തള്ളാറുണ്ട്. അവശിഷ്ടങ്ങളെ കെട്ടുകളാക്കി വ്യാപ്തം കുറച്ച്, മണ്ണിനടിയില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നതും പതിവാണ്.
ദ്രാവകാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. ഇവയെ മൂന്നായി തിരിക്കാം.
1. ലോഹാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. ഗണ്യമായ തോതില്‍ യുറേനിയം, തോറിയം, പ്ളൂട്ടോണിയം ലവണങ്ങള്‍ ഉള്ള ലോഹാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. തീവ്രറേഡിയോ ആക്റ്റിവതയുള്ള ഈ അവശിഷ്ടങ്ങളില്‍നിന്ന് ബീറ്റാ-ഗാമാ രശ്മികള്‍ ഉത്സര്‍ജിക്കപ്പെടുന്നു.
2. രാസാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. പ്രക്രിയകളുടെ വിവിധഘട്ടങ്ങളിലുള്ള അവശിഷ്ടലായനി, കഴുകിയദ്രാവകം എന്നിവയാണ് റേഡിയോ രാസാവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ പ്രധാനമായവ. ഈ ലായനികളുടെ ആക്റ്റിവതയ്ക്കു കാരണം അവയിലുള്ള വിഘടനോത്പന്നങ്ങളാണ്. ഈ അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ക്ക് മാധ്യമിക (intermediate) ആക്റ്റിവതയേ ഉള്ളൂ.
3. പ്രക്രിയാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. പ്രക്രിയയുടെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ശീതളന (coolant) ജലം, പല ഘട്ടങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള സംഘനന (condensate) ജലം തുടങ്ങിയവയാണ് ഇവയില്‍ മുഖ്യമായത്. ഈ അവശിഷ്ടത്തിന് ലഘുവായ ആക്റ്റിവത മാത്രമേയുള്ളു.
ആക്റ്റിവതയുള്ള ദ്രാവകാവശിഷ്ടങ്ങളെ സാന്ദ്രീകരിക്കാന്‍ ബാഷ്പീകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. പക്ഷേ ഈ മാര്‍ഗം ചെലവ് കൂടിയതാണ്. അതിനാല്‍ ലായനികളില്‍നിന്ന് റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ ചെലവുകുറഞ്ഞ അവക്ഷേപണ(precipitation)രീതിയും അയോണ്‍ കൈമാറ്റരീതികളും പ്രയോഗത്തിലുണ്ട്. റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് പദാര്‍ഥങ്ങളെ അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കള്‍ ചേര്‍ത്ത് അവക്ഷിപ്തമാക്കി ലായനിയില്‍ നിന്നു നീക്കം ചെയ്യുന്നു. വെള്ളം ശുദ്ധിചെയ്യാന്‍ ആലം ഉപയോഗിക്കുന്നതുപോലെയാണിത്. ചിലതരം കളിമണ്ണിന് (ഉദാ. മോണ്ടിമൊറില്ലൊനൈറ്റ്) വിഘടനാവശിഷ്ടങ്ങളെ കൈമാറ്റം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. ഈ കളിമണ്ണ് 1000°c വരെ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍, അതിന്റെ സംരചനയില്‍ മാറ്റം ഉണ്ടാകുന്നു. അതില്‍നിന്ന് റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് വസ്തുക്കള്‍ നിഷ്കര്‍ഷണം ചെയ്യാന്‍ സാധ്യമല്ല.
പൃഥക്കരണ (separation) പ്രക്രിയകളില്‍നിന്നു കിട്ടുന്ന തീവ്ര ആക്റ്റിവതയുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ സംക്ഷാരത (corrosaion) കുറയ്ക്കാനായി പലപ്പോഴും ലായനികളില്‍ ക്ഷാരം ചേര്‍ക്കാറുണ്ട്. പ്ളൂട്ടോണിയം-239, സീഷിയം-137, സ്ട്രോണ്‍ഷിയം-90 എന്നീ ആക്റ്റിവ് മൂലകങ്ങള്‍ അടങ്ങിയ ഈ ലായനിയെ സംഭരണടാങ്കുകളില്‍ സൂക്ഷിക്കുകയാണ് പതിവ്. ലായനികളില്‍നിന്ന് റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് വസ്തുക്കളെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ നാലു മാര്‍ഗങ്ങള്‍ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്.
1. ദ്രവിതസ്തര വറുക്കല്‍ (Fluidized bed roasting). അടിഭാഗത്ത് അലൂമിന (അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ്) കണങ്ങള്‍ പാകിയിട്ടുള്ളതാണ് വറുക്കല്‍ ഉപകരണം. ഇതിലെ താപനില 300°C 600°C ആണ്. ഉപകരണത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗത്തുനിന്ന് ലായനി സ്പ്രേചെയ്യുന്നു. അലൂമിനയുടെ അടിയിലൂടെ വായുപ്രവഹിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ അലൂമിനദ്രവംപോലെ മേലോട്ട് ഒഴുകും. തപിപ്പിച്ച അലൂമിനകണങ്ങളും ലായനിയുമായുള്ള സമ്പര്‍ക്കത്താലാണ് ലായനിയിലെ ജലം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നത്. ലായനിയിലുള്ള നൈട്രേറ്റുകള്‍ വിഘടിച്ച് ഓക്സൈഡുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. ഇതൊരു ഖരപദാര്‍ഥമാണ്. ഈ ഓക്സൈഡുകള്‍ അലൂമിനയില്‍ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുകയും പിന്നീട് മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അവശിഷ്ടം ഇങ്ങനെയാണ് മാറ്റുന്നത്.
2. സ്പ്രേ കാല്‍സിനേഷന്‍ (Spray calcination). സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതി ഉള്ളതും 800°C-ല്‍ ഉള്ളതും ആയ ഒരു കൂറ്റന്‍ ടവറിന്റെ മുകളില്‍നിന്ന് റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് ലായനി സ്പ്രേ ചെയ്യുന്നു. ടവറിന്റെ അടിയില്‍ എത്തുമ്പോഴേക്കും ലായനിയിലെ ജലം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കും. അതിലുള്ള ലീനങ്ങള്‍ പൊരിഞ്ഞ് ഓക്സൈഡുകള്‍ ആയി മാറിയിരിക്കും. ഈ ഓക്സൈഡുകളെ ഉരുക്കി പിന്നീട് സ്റ്റീല്‍ ടാങ്കുകളില്‍ സൂക്ഷിക്കുന്നു.
3. ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്ളാസ് സ്ഥായീകരണം (Phosphate glass fixation). ഫോസ്ഫോറിക് അമ്ളമോ സിലിക്ക കലര്‍ത്തിയ ബോറാക്സ് ലായനിയോ ചേര്‍ത്ത് അവശിഷ്ട ലായനി ബാഷ്പീകരിക്കുന്നു. കുഴമ്പുപാകം ആകുമ്പോള്‍ പ്ളാറ്റിനം ലേപനമുള്ള (lining) ഒരു മൂശയിലേക്ക് (crucible) നീക്കി ശക്തിയായി ചൂടാക്കുന്നു. അപ്പോള്‍ ഗ്ളാസുപോലുള്ള ഒരു ഖരവസ്തു കിട്ടും. ഇത് അനുയോജ്യമായ രീതിയില്‍ സംഭരണം ചെയ്യുന്നു.
4. പോട്ട് കാല്‍സിനേഷന്‍ (Pot calcination). ഇത് ഒരു പ്രക്രിയാപരമ്പര ആണ്. ബാഷ്പീകരണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്റ്റീല്‍ പാത്രം തന്നെയാണ് സംഭരണടാങ്ക് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 900°C-ല്‍ ചൂടുള്ള പാത്രത്തിലേക്ക് ലായനി കുറേശ്ശെ ഒഴിച്ച് ബാഷ്പീകരണം നടത്തുന്നു. പാത്രം നിറയെ അവശിഷ്ടം ഉണ്ടാകുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ ആവര്‍ത്തിക്കുന്നു. അതിനുശേഷം ടാങ്ക് ഭദ്രമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു.
വാതകാവശിഷ്ടങ്ങള്‍. വാതകരൂപത്തിലുള്ള റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ രണ്ടുതരത്തില്‍പെടുന്നവയാണ്.
1. ക്രിപ്റ്റോണ്‍, സെനോണ്‍, അയഡിന്‍ തുടങ്ങിയവ. ഇവ തപ്തവാതകങ്ങളാണ്.
2. വെന്റ് (vent) വാതകങ്ങള്‍. റിയാക്റ്ററിനു ചുറ്റുമുള്ള വായു, ന്യൂട്രോണ്‍ ആഘാതത്തിനു വിധേയമാകുന്നതിനാല്‍ അതില്‍ റേഡിയോ ആക്റ്റിവതയുള്ള നൈട്രജന്‍-16, ഓക്സിജന്‍-19. ആര്‍ഗണ്‍-41 എന്നീ വാതകങ്ങള്‍ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഈ വാതകങ്ങളുടെ അര്‍ധായുസ് (Half -life) നിസ്സാരമായതിനാല്‍ അവയെ അന്തരീക്ഷവായുവുമായി കലരാന്‍ അനുവദിക്കാറുണ്ട്. പക്ഷേ, അയഡിന്റെ ശ.മാ. കൂടുതല്‍ ഉണ്ടെങ്കില്‍, അയഡിന്‍ നീക്കാനായി വാതകങ്ങള്‍ സില്‍വര്‍നൈട്രേറ്റു ലായനിയിലൂടെ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നു. ക്രിപ്റ്റോണ്‍, സെനോണ്‍ എന്നീ നിഷ്ക്രിയവാതകങ്ങള്‍ സിലിക്ക ജെല്ലിയില്‍ അധിശോഷണം ചെയ്യിക്കുന്നു.
റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് വാതകാവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ മിക്കപ്പോഴും ഖരപദാര്‍ഥകണങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകും. ഇവ നീക്കം ചെയ്തശേഷം മാത്രമേ വാതകങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിടുകയുള്ളു. പദാര്‍ഥകണങ്ങള്‍ നീക്കം ചെയ്യാന്‍ വാതകങ്ങളെ അരിക്കുന്നു. ഇതിന് മൂന്നുതരം ഉപകരണങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവ വിദ്യുത്‍സ്ഥിതിക-അവക്ഷേപിത്രം (Electrostatic precipitator), ഫൈബര്‍ഗ്ളാസ് ഫില്‍ട്ടര്‍ (Fibre glass filter), കെമിക്കല്‍ വാര്‍ഫെയര്‍ ഫില്‍ട്ടര്‍ (Chemical warfare filter) എന്നിവ ആണ്. വിദ്യുത് സ്ഥിതിക-അപക്ഷേപിത്രം നൂറു ശ.മാ. പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത ഉള്ളതാണെങ്കിലും വിദ്യുത്പ്രവാഹം നിലച്ചാല്‍ ഉണ്ടാകാവുന്ന അപകടം ഇതിന്റെ ഒരു പ്രധാനന്യൂനതയാണ്. ഫൈബര്‍ഗ്ളാസ് അരിപ്പയില്‍കൂടി റേഡിയോ ആക്റ്റിവ് അവശിഷ്ടവാതകങ്ങള്‍ പ്രവഹിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ അതിലുള്ള പദാര്‍ഥകണങ്ങള്‍ നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഫൈബര്‍ഗ്ളാസ് അരിപ്പയില്‍കൂടി കടത്തിവിട്ട വാതകത്തെ വീണ്ടും ആസ്ബസ്റ്റോസ്കൊണ്ടുള്ള കെമിക്കല്‍ വാര്‍ഫെയര്‍ ഫില്‍ട്ടറില്‍ കൂടി പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നു. പിന്നീട് ഈ വാതകങ്ങളെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിടുകയും ചെയ്യും. നോ: അണുകേന്ദ്രം, അണുകേന്ദ്രവിജ്ഞാനീയം, അണുകേന്ദ്ര റിയാക്റ്റര്‍ (പി.എം. മധുസൂദനന്‍, സി.എസ്.പി. അയ്യര്‍)
