Química > Ambiental > Lixo nuclear (lixo atômico, resíduo radioativo)

Este é produzido em todo o ciclo do combustível nuclear, que inclui a mineração do urânio, o processamento deste para a fabricação do combustível (que inclui o enriquecimento), a operação dos reatores nucleares, o reprocessamento do combustível usado e o armazenamento do lixo nuclear.

Outras atividades, além do ciclo do combustível nuclear, produzem também o lixo nuclear. Estas incluem a fabricação de armamentos, física médica, com intensa utilização de materiais radioativos em exames e também no tratamento do câncer , a construção civil, que usa fontes radioativas para gamagrafias (um teste de raios-x mais potente para checar soldas em tubos, etc), o uso de amerício em detectores de fumaça, etc. O uso médico de materiais radioativos na medicina foi responsável pelo desastre de Goiânia, um dos maiores acidentes radiológicos no mundo, no qual uma máquina contendo césio-137 (para tratamento de câncer – radioterapia) foi abandonada e seu conteúdo foi saqueado e espalhado pela cidade. Há um filme que mostra a tragédia: “Césio 137 - O Pesadelo de Goiânia”.

ciclo do combustível nuclear

Um reator nuclear supostamente não emite poluição durante seu funcionamento, e este é um dos principais argumentos a favor da energia nuclear: a poluição queda confinada e não se espalha pelo planeta como o gás carbônico, por exemplo, no caso das usinas termoelétricas convencionais. O combustível usado (gasto) é armazenado em piscinas dentro do próprio edifício do reator onde ele é resfriado e monitorado até que os níveis de radioatividade baixem o suficiente para que ele possa ser levado a outro lugar.

Alguns países armazenam o lixo nuclear no estado em que eles saem do reator, enquanto outros fazem o reprocessamento, isto é, a separação dos vários elementos que constituem o lixo, pois alguns são úteis. Esta é uma atividade extremamente complexa e perigosa, que até novembro de 2018 era realizada em escala industrial apenas em 2 países: na Inglaterra, no local chamado Sellafield, e na França no local chamado Cape la Hague. Estes locais foram construídos para produzir plutônio para armas nucleares mas depois foram adaptados para servir a indústria nuclear civil. A operação inglesa foi encerrada em 2018 devido a um vazamento radioativo que ocorreu internamente em sua usina THORP (Thermal Oxide Reprocessing Plant), que era parte do complexo de Sellafield.  Agora resta apenas a usina francesa. O lixo nuclear tem que ser movido desde os reatores até ela, o que causa riscos adicionais. Transportes dentro da Europa são realizados por trem, mas quando o lixo vem do Japão, por exemplo, o transporte é feito por navios especialmente construídos, com casco duplo.

A probabilidade de acidentes nas usinas de reprocessamento é maior e a emissão de lixo radioativo também é maior. Segundo o Greenpeace, la Hague despeja 1 milhão de litros de lixo nuclear no mar, diariamente(https://web.archive.org/web/20070614060141/http://archive.greenpeace.org/pressreleases/nucreprocess/2000jun26.html#three ). O lixo nuclear divide-se em 3 categorias, de pendendo do nível de radioatividade: alto, intermediário e baixo. Os resíduos de baixo nível são eventualmente descarregados no mar ou na atmosfera sem que muita gente perceba.

O reprocessamento do combustível nuclear é interessante pois separa os resíduos de alta atividade (os mais perigosos) para serem armazenados em local com alta segurança; além disso, separa urânio 235 e plutônio para que estes possam ser novamente utilizados como combustível em reatores (ou bombas).

Outros elementos radioativos úteis podem também ser separados. O processo é totalmente automatizado porque nenhum humano pode resistir à quantidade de radiação emitida, de modo que é uma engenharia química extremamente complexa.

O último estágio do ciclo nuclear é o armazenamento definitivo do lixo nuclear, que pode permanecer radioativo por milhares de anos, de uma maneira segura para nós e para as próximas gerações. Este é um problema que permanece sem solução. No passado o lixo era jogado no mar, estocado em barris, que obviamente irão enferrujar e liberar o conteúdo. Isto já está proibido. Alguns países optaram por depositar o resíduo na forma sólida (geralmente vitrificado) dentro de barris metálicos estocados em minas abandonadas, muitos metros abaixo da superfície. Isto é arriscado porque não se sabe o que vai acontecer no local após tantos anos… Um exemplo de fracasso foi o uso da mina abandonada de Asse , na Alemanha, onde milhares de barris estão estocados. A estrutura da mina está comprometida e há risco de desabamento. Pra piorar, há uma infiltração de água que pode levar o lixo aos lençóis aquáticos subterrâneos. A operação de remover esta água está custando milhões de dólares. Estima-se que o custo de remover o lixo da mina, pra levar pra um lugar seguro, custará bilhões de dólares. Outra mina Alemã, na Saxonia, também tem seus barris vazando (https://www.dw.com/en/radioactive-waste-leaking-at-german-storage-site-report/a-43399896 ).

Ou seja, o problema do lixo nuclear causa uma contaminação constante do meio ambiente, diferentemente dos acidentes nucleares (que são tratados aqui numa sessão à parte) que ocorrem só às vezes… Mas a armazenagem de lixo por si só também causa acidentes, como veremos no exemplo a seguir.

Em 1957 houve uma enorme explosão em um tanque de armazenamento de lixo nuclear líquido. Na usina de Mayak na antiga URSS, onde havia uma usina de reprocessamento de combustível nuclear. Este é considerado o terceiro pior desastre nuclear da história, perdendo apenas para Chernobyl e Fukushima. A radioatividade foi espalhada em uma área de ceraca de 20 mil km2. Tratava-se de uma instalação militar secreta, que não constava nos mapas, chamda Chelyabinsk-40. A cidade mais próxima chamava-se Kyshtym.

Já se falou em lançar os resíduos no espaço, mas isso é perigoso porque o foguete pode explodir na subida. Você tem alguma ideia para resolver o problema?

É importante notar que o lixo nuclear pode, em princípio, ser contido, diferentemente das emissões de gás carbônico e outros poluentes oriundos da queima de carvão e outros combustíveis fósseis, que se espalham pela atmosfera.

Esse é um argumento usado em defesa da energia nuclear, que por muitos é vista como a única salvação no momento atual em que o aquecimento global se agrava,pois não emite gases de efeito estufa, e as chamadas energias renováveis não dão conta de abastecer bilhões de pessoas que gastam cada vez mais eletricidade.

Embora a radiação seja perigosa, a poluição emitida pelas usinas que queimam combustíveis fósseis causa muitas doenças, pois além dos gases de efeitos estufa são emitidas outras substâncias como mercúrio, arsênico, enxofre, cádmio, etc...