การจำแนกประเภทของกากนิวเคลียร์แตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ. IAEA ได้ตีพิมพ์มาตรฐานความปลอดภัยของกากกัมมันตรังสี (อังกฤษ: Radioactive Waste Safety Standards (RADWASS)) และยังมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้

slotxo

กากแร่ยูเรเนียม
กากแร่ยูเรเนียมเป็นผลพลอยที่เป็นของเสียที่เหลือจากกระบวนการอย่างหยาบๆในการถลุงแร่ที่มีส่วนประกอบของยูเรเนียม. พวกมันจะไม่มีกัมมันตรังสีอย่างมีนัยสำคัญ. กากจากโรงแร่บางครั้งจะเรียกว่า ของเสีย 11(e)2จากคำนิยามของบทบัญญัติพลังงานปรมาณูปี 1946. กากแร่ยูเรเนียมจากโรงแร่มักจะยังประกอบด้วยโลหะหนักทางเคมีที่เป็นอันตรายเช่นตะกั่วและสารหนู. กองใหญ่ๆของกากแร่ยูเรเนียมถูกทิ้งไว้ที่โรงแร่เก่าๆจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรัฐโคโลราโด, นิวเม็กซิโก, และยูทาห์

xoslot

ของเสียระดับต่ำ
ของเสียระดับต่ำ(อังกฤษ: Low level waste (LLW)) เกิดจากโรงพยาบาลและอุตสาหกรรม, รวมทั้งจากวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์. ของเสียระดับต่ำได้แก่กระดาษ, เศษผ้า, เครื่องมือ, เสื้อผ้า, ใส้กรอง, และวัสดุอื่นๆที่มีกัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่อายุสั้นปริมาณเล็กน้อย. วัสดุที่มีต้นกำเนิดจากภูมิภาคใดๆในพื้นที่กิจกรรมเป็นธรรทดาที่จะถูกกำหนดให้เป็น LLW เพื่อเป็นมาตรการป้องกันไว้ก่อนแม้ว่าจะมีความเป็นไปได้เพียงระยะไกลที่จะถูกปนเปื้อนด้วยสารกัมมันตรังสี. LLW ดังกล่าวทั่วไปมักจะแสดงตัวว่าไม่มีกัมมันตภาพรังสีที่สูงกว่าที่ใครจะคาดหวังจากวัสดุเดียวกันกับที่ถูกกำจัดในพื้นที่ที่ไม่มีกิจกรรมเช่นอาคารสำนักงานตามปกติ.
บาง LLW กิจกรรมสูงต้องการการป้องกันในระหว่างการจัดการและการขนส่ง แต่ LLW ส่วนมากเหมาะสำหรับการฝังใต้ดินตื้น. เพื่อลดปริมาณของมัน, มันมักจะถูกบีบอัดหรือเผาก่อนที่จะกำจัด. ของเสียระดับต่ำจะถูกแบ่งออกเป็นสี่ระดัยชั้น ไดแก่: ชั้น A, ชั้น B, ชั้น C และชั้นมากกว่าชั้น C (GTCC)

เครดิตฟรี

ของเสียระดับกลาง
ของเสียระดับกลาง(อังกฤษ: ‘Intermediate-level waste (Ilw)) ประกอบด้วยกัมมันตภาพรังสีจำนวนสูงกว่าและโดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการป้องกัน, แต่ไม่หล่อเย็น[18]. ของเสียระดับกลางได้แก่เรซิน, กากตะกอนเคมี, และโลหะที่ใช้หุ้มเชื้อเพลิงนิวเคลียร์, รวมทั้งวัสดุที่ปนเปื้อนจากการรื้อถอนเครื่องปฏิกรณ์. มันอาจจะถูกทำให้เป็นผลึกในคอนกรีตหรือน้ำมันดินเพื่อการกำจัด. โดยกฏทั่วไป ของเสียอายุสั้น (ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่มิใช่เชื้อเพลิงจากเครื่องปฏิกรณ์) จะถูกฝังอยู่ในที่เก็บตื้นใต้ดินในขณะที่ของเสียอายุยืน (จากเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิงที่ถูกนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่(อังกฤษ: fuel reprocessing)) จะถูกสะสมอยู่ในพื้นที่เก็บทางธรณีวิทยาลึกใต้ดิน(อังกฤษ: geological repository). กฎระเบียบของสหรัฐไม่ได้กำหนดประเภทของของเสียชนิดนี้, คำนี้ถูกใช้ในยุโรปและที่อื่นๆ

สล็อต xo

ของเสียระดับสูง
ของเสียระดับสูง(อังกฤษ: High-level waste (HLW)) เกิดขึ้นจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์. มันประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ฟิชชั่นและองค์ประกอบ transuranic ที่ถูกสร้างขึ้นในแกนเครื่องปฏิกรณ์. มันมีกัมมันตรังสีสูงและมักจะร้อน, HLW มีปริมาณกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ของกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดที่ถูกผลิตขึ้นในขั้นตอนของการผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์. ปริมาณของ HLW ทั่วโลกในขณะนี้เพิ่มขึ้นประมาณ 12,000 ตันทุกๆปี, ซึ่งเทียบเท่ากับรถโดยสารสองชั้นประมาณ 100 คันหรือโครงสร้างสองชั้นขนาดเท่าหนึ่งสนามบาสเกตบอล โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 1000 เมกะวัตต์จะผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว(ยังไม่ได้นำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่)ประมาณ 27 ตันทุกปี
ความขัดแย้งอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการกำจัดกากนิวเคลียร์ระดับสูงคือข้อจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่งเกี่ยวกับการขยายตัวของพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์[NPC5] ส่วนใหญ่เห็นแม่แบบ:Weasel-inlineด้วยว่าการแก้ปัญหาระยะยาวที่เป็นข้อเสนอหลักคือหลุมฝังลึกทางธรณีวิทยา, แบบที่เป็นในเหมืองหรือแบบรูเจาะลึก. อย่างไรก็ตาม เกือบหกทศวรรษที่ผ่านมาหลังจากพลังงานนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์เริ่มดำเนินการ, ไม่มีสักรัฐบาลเดียวได้ที่ประสบความสำเร็จในการเปิดพื้นที่เก็บอย่างนั้นสำหรับกากนิวเคลียร์พลเรือนระดับสูง[21]. ทางเลือกเช่นการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่หรือการรีไซเคิลเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วที่มีอยู่แล้วหรืออยู่ระหว่างการพัฒนายังคงสร้างของเสียและยังไม่ใช่โซลูชั่นโดยรวม. หลุมฝังลึกทางธรณีวิทยายังคงเป็นวิธีเดียวที่จะรับผิดชอบในการจัดการกับกากนิวเคลียร์ระดับสูง
การแบ่งแยกนิวเคลียส
การแบ่งแยกนิวเคลียส หรือ นิวเคลียร์ฟิชชัน (อังกฤษ: nuclear fission) ในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือกระบวนการการสลายกัมมันตรังสีอย่างหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอม แตกออกเป็นชิ้นขนาดเล็ก (นิวเคลียสที่เบากว่า) กระบวนการฟิชชันมักจะผลิตนิวตรอนและโปรตอนอิสระ (ในรูปของรังสีแกมมา) พร้อมทั้งปลดปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก แม้ว่าจะเป็นการปลดปล่อยจากการสลายกัมมันตรังสีก็ตาม

slotxo

นิวเคลียร์ฟิชชันของธาตุหนักถูกค้นพบเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 1938 โดยชาวเยอรมัน นายอ็อตโต ฮาห์นและผู้ช่วยของเขา นายฟริตซ์ Strassmann และได้รับการอธิบายในทางทฤษฎีในเดือนมกราคมปี 1939 โดยนาง Lise Meitner และหลานชายของเธอ นายอ็อตโต โรเบิร์ต Frisch. Frisch ได้ตั้งชื่อกระบวนการนี้โดยการเปรียบเทียบกับฟิชชันทางชีวภาพของเซลล์ที่มีชีวิต มันเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน (อังกฤษ: exothermic reaction) อย่างหนึ่งซึ่งสามารถปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากในรูปของทั้งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานจลน์ของชิ้นส่วนย่อยที่แตกออก (ความร้อนที่ให้กับวัสดุที่เป็นกลุ่มในขณะที่ปฏิกิริยาการแบ่งแยกเกิดขึ้น) เพื่อให้การหลอมสามารถผลิตพลังงานขึ้นมาได้ พลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียสโดยรวมขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นจะต้องเป็นลบน้อยกว่า (พลังงานที่สูงขึ้น) กว่าพลังงานขององค์ประกอบช่วงเริ่มต้น

xoslot

ฟิชชันเป็นรูปแบบหนึ่งของการแปลงพันธ์นิวเคลียส (อังกฤษ: nuclear transmutation) เพราะชิ้นส่วนที่แตกออกไม่ได้มีองค์ประกอบทางเคมีเดียวกันกับอะตอมเดิม ทั้งสองนิวเคลียสที่ถูกผลิตส่วนใหญ่มักจะมีขนาดเทียบเคียงกันแต่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยทั่วไปมักจะมีอัตราส่วนมวลของผลิตภัณฑ์อยู่ที่ประมาณ 3 ต่อ 2 สำหรับไอโซโทปของวัสดุฟิสไซล์ธรรมดา ฟิชชันส่วนใหญ่จะเป็นฟิชชันแบบไบนารี (ผลิตชิ้นแตกที่มีประจุสองชิ้น) แต่ในบางครั้ง (2-4 ครั้งต่อหนึ่งพันเหตุการณ์) ชิ้นแตกที่มีประจุบวก 3 ชิ้นถูกผลิตออกมาในการหลอมที่เรียกว่าฟิชชันสามชิ้น (อังกฤษ: ternary fission) ชิ้นแตกที่เล็กที่สุดในกระบวนการฟิชชันสามชิ้นเหล่านี้มีขนาดในช่วงตั้งแต่โปรตอนจนถึงนิวเคลียสของอาร์กอน นอกเหนือไปจากฟิชชันที่เกิดจากนิวตรอน ควบคุมและใช้ประโยชน์โดยมนุษย์แล้ว รูปแบบโดยธรรมชาติของ

เครดิตฟรี การสลายกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นเอง (ไม่ต้องใช้นิวตรอน) จะยังถูกเรียกว่าฟิชชันเช่นกัน และมันเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในไอโซโทปที่มีเลขมวลสูงมาก ฟิชชันเกิดเอง ถูกค้นพบในปี 1940 โดย Flyorov, Petrzhak และ Kurchatov ในมอสโก เมื่อพวกเขาได้ตัดสินใจที่จะยืนยันว่า โดยไม่ต้องมีการระดมยิงด้วยนิวตรอน อัตราการเกิดฟิชชันของยูเรเนียมจะเล็กน้อยจนไม่ต้องนำมาคำนวณได้ ตามที่ได้คาดการณ์โดย Niels Bohr; มันไม่ได้เป็นเช่นนั้น
องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์เหล่านั้นคาดเดาไม่ได้ (ซึ่งแตกต่างกันไปในวงกว้างของความน่าจะเป็นและลักษณะที่ค่อนข้างวุ่นวาย) พวกมันทำให้ฟิชชันแตกต่างจากกระบวนการควอนตัมอุโมงค์ที่เกิดอย่างชัดเจน เช่นการปล่อยโปรตอน การสลายแอลฟาและการสลายกลุ่ม ที่ในแต่ละครั้งให้ผลิตภัณฑ์ตัวเดียวกัน นิวเคลียร์ฟิชชันผลิตพลังงานเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าและขับการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ การนำไปใช้งานทั้งสองนี้เป็นไปได้เพราะสารบางอย่างที่เรียกว่าเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทำให้เกิดการฟิชชันเมื่อพวกมันถูกกระแทกด้วยนิวตรอนฟิชชัน และส่งผลให้มีการปลดปล่อยนิวตรอนเมื่อนิวเคลียสแตกออก นี้จะทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ยั่งยืนด้วยตนเอง และปล่อยพลังงานออกมาในอัตราที่สามารถควบคุมได้ในเครื่องปฏิกรณ์

สล็อต xo นิวเคลียร์หรือในอัตราที่ไม่สามารถควบคุมได้อย่างรวดเร็วมากในอาวุธนิวเคลียร์
ปริมาณของ’พลังงานอิสระ’ที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์มีเป็นล้านเท่าของปริมาณพลังงานอิสระที่มีอยู่ในมวลที่คล้ายกันของเชื้อเพลิงสารเคมีเช่นน้ำมันก๊าซโซลีน ทำให้นิวเคลียร์ฟิชชนเป็นแหล่งพลังงานที่มีความหนาแน่นสูง อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์ที่ได้จากนิวเคลียร์ฟิชชันโดยค่าเฉลี่ยจะมีกัมมันตรังสีมากกว่าธาตุหนักทั้งหลายที่ถูกฟิชชันตามปกติเพื่อทำให้เป็นเชื้อเพลิง และยังคงอยู่อย่างนั้นเป็นเวลานานมากอย่างมีนัยสำคัญซึ่งทำให้เกิดปัญหากากนิวเคลียร์เพิ่มขึ้น ความกังวลทั้งหลายเกี่ยวกับการ[NPC5] สะสมของกากนิวเคลียร์และเกี่ยวกับศักยภาพในการทำลายล้างของอาวุธนิวเคลียร์อาจถ่วงดุลกับคุณภาพที่พึงประสงค์ของนิวเคลียร์ฟิชชันว่าเป็นแหล่งพลังงานแหล่งหนึ่ง และเพิ่มการอภิปรายทางการเมืองอย่างต่อเนื่องด้านพลังงานนิวเคลียร์
[NPC5]โดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นิวเคลียสของธาตุขนาดใหญ่แยกตัวเป็นนิวเคลียสของธาตุที่มีขนาดเล็กลง เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งค่อนข้างจะคุ้นหูสำหรับคนไทยเนื่องจากมีการกล่าวถึงอยู่บ่อยครั้ง ในปัจจุบันมีการนำเอาพลังงานนิวเคลียร์จากปฏิกิริยาฟิชชันมาใช้อย่างแพร่หลายในหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา ประเทศอังกฤษ และประเทศฝรั่งเศส เป็นต้น แต่การนำเอาปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันมาใช้นั้นมีความเสี่ยงในเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงมาก ซึ่งเห็นได้จากอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นที่โรงงานไฟฟ้าเชอโนเบิล ที่สหภาพโซเวียต ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากมายและยังคงเป็นเรื่องเศร้าใจและน่ากลัวจนถึงทุกวันนี้
การแปรนิวเคลียส
การแปรนิวเคลียส (อังกฤษ: nuclear transmutation) เป็นการแปลงธาตุเคมีหรือไอโซโทปหนึ่งเป็นอีกอย่างหนึ่ง หรือกล่าวได้ว่า อะตอมของธาตุสามารถเปลี่ยนเป็นอะตอมของธาตุอื่นด้วย “การเปลี่ยนสภาพ” การแปรนิวเคลียสเกิดขึ้นโดยปฏิกิริยานิวเคลียร์

slotxo (ซึ่งอนุภาคภายนอกทำปฏิกิริยากับนิวเคลียส) หรือโดยการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (ซึ่งไม่ต้องอาศัยอนุภาคภายนอก)
การแปรนิวเคลียสตามธรรมชาติประเภทหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อธาตุกัมมันตรังสีบางชนิดสลายตัวอย่างต่อเนื่องตามธรรมชาติ แล้วจึงเปลี่ยนสภาพเป็นอีกธาตุหนึ่ง ตัวอย่างคือ การสลายตัวตามธรรมชาติของโพแทสเซียม-40 เป็น อาร์กอน-40 ซึ่งมีที่มาจากอาร์กอนส่วนใหญ่ในอากาศ เช่นกับบนโลก การแปรนิวเคลียสตามธรรมชาติจาก

xoslot กลไกที่แตกต่างของปฏิกิริยานิวเคลียร์ตามธรรมชาติเกิดขึ้น เนื่องจากการยิงรังสีคอสมิกใส่ธาตุ (ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เกิดคาร์บอน-14) และยังเกิดขึ้นบางครั้งจากการยิงนิวตรอนตามธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันธรรมชาติ)

เครดิตฟรี

การแปรนิวเคลียสทำขึ้นยังเกิดขึ้นในเครื่องจักรที่มีพลังงานมากพอที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างนิวเคลียสของธาตุ เครื่องจักรซึ่งสามารถเกิดการแปรนิวเคลียสทำขึ้นรวมไปถึงเครื่องเร่งอนุภาคและเครื่องปฏิกรณ์โทมาแมค เครื่องปฏิกรณ์พลังงานฟิชชันแบบเดิมยังเกิดการแปรทำขึ้นได้ มิใช่จากกำลังของเครื่องจักร แต่โดยการให้นิวตรอน ซึ่งเกิดขึ้นจากฟิชชันจากปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ทำขึ้น ชนกับธาตุ
การแปรนิวเคลียสทำขึ้นถูกพิจารณาว่าเป็นกลไกที่เป็นไปได้สำหรับการลดปริมาณและความอันตรายของของเสียกัมมันตรังสี

การจำแนกประเภทของกากกัมมันตรังสี

Post navigation