เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ไปคืออะไร?

เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วเป็นวัสดุกัมมันตรังสีที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เมื่อวัสดุนี้ถูกใช้เป็นระยะเวลานานแล้วมันจะสูญเสียประสิทธิภาพเป็นเชื้อเพลิงและต้องเปลี่ยนน่าเสียดายที่ ณ จุดนี้มันเป็นของเสียกัมมันตภาพรังสีซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เป็นเวลาหลายพันปีวิธีการกำจัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วมักจะเป็นที่ถกเถียงกันอยู่นักวิทยาศาสตร์บางคนได้เสนอการประมวลผลของเสียเป็นเชื้อเพลิงที่มีประโยชน์อีกครั้งเพื่อเป็นทางเลือกแทนวิธีการกำจัดอื่น ๆ

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์สร้างกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของวัสดุกัมมันตรังสีสูงเช่นยูเรเนียมและพลูโทเนียมระยะเวลาที่เชื้อเพลิงนี้ยังคงมีประโยชน์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอายุของเครื่องปฏิกรณ์และระดับเทคโนโลยีในปี 2554 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ทันสมัยที่สุดสามารถใช้เชื้อเพลิงได้สามถึงหกปีก่อนที่วัสดุจะลดลงจนถึงจุดที่ไม่มีประโยชน์อีกต่อไปหลังจากจุดนี้วัสดุได้รับการพิจารณาว่าใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว

ตามที่กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาสร้างเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ไปประมาณ 2,000 เมตริกตันต่อปีปัญหาจะกลายเป็นวิธีการกำจัดมันโรงงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่วางเชื้อเพลิงในถังหุ้มฉนวนใกล้เคียงที่เรียกว่าสระว่ายน้ำเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วน้ำที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษในถังเหล่านี้ทำให้วัสดุเย็นลงและดูดซับรังสีส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงวัสดุมักจะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 10 ถึง 20 ปีในสระเหล่านี้

หลังจากการใช้งานมานานหลายทศวรรษอย่างไรก็ตามรถถังเหล่านี้เกือบเต็มไปด้วยเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วคณะกรรมการกำกับดูแลนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาประมาณการว่าส่วนใหญ่จะไม่สามารถใช้งานได้หลังจากปี 2558 กฎหมายของสหรัฐอเมริกากำหนดให้รัฐบาลต้องหาที่เก็บข้อมูลถาวรสำหรับขยะนิวเคลียร์ที่เป็นอันตราย แต่ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมได้ป้องกันไม่ให้เกิดการจัดเก็บในระหว่างนี้เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะถูกวางไว้ในถังคอนกรีต แต่วิธีนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันด้วยเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยประเทศอื่น ๆ ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังเผชิญกับปัญหาที่คล้ายกัน

โซลูชันหนึ่งวิธีที่ใช้โดยประเทศเช่นฝรั่งเศสและรัสเซียคือการประมวลผลเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วเนื่องจากเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสามารถใช้ในการผลิตพลังงานเพิ่มเติมหลังจากการประมวลผลใหม่ของเสียที่มีกัมมันตภาพรังสีน้อยลงจากเชื้อเพลิงที่นำกลับมาใช้ใหม่แม้ว่ากระบวนการจะมีราคาแพงปัญหาเหล่านี้ได้รับความเกี่ยวข้องใหม่หลังจากเกิดแผ่นดินไหวและวิกฤตนิวเคลียร์ของญี่ปุ่นในปี 2554 ทำให้หลายคนตรวจสอบนโยบายพลังงานนิวเคลียร์อีกครั้งนอกจากนี้ยังมีข้อกังวลว่าบางประเทศสามารถใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ไปเพื่อสร้างอาวุธนิวเคลียร์พลังงานนิวเคลียร์และของเสียกัมมันตภาพรังสีเป็นปัญหาที่ถกเถียงกันอยู่เสมอและการอภิปรายดูเหมือนว่าจะดำเนินต่อไปในอนาคต