दुनिया परमाणु कचरे के पुनर्चक्रण को समझ क्यों नहीं सकी

परमाणु शक्ति जो पुनर्चक्रण समस्या को हल नहीं कर सकती

परमाणु शक्ति एक वास्तविक पुनरुत्थान का अनुभव कर रही है, दर्जनों देशों में नए reactors निर्माण के अधीन हैं या advanced planning में हैं, advanced reactor designs अभूतपूर्व निजी निवेश को आकर्षित कर रहे हैं, और सरकारें परमाणु को अपनी स्वच्छ ऊर्जा रणनीतियों के मुख्य घटक के रूप में प्रतिबद्ध हैं। फिर भी परमाणु शक्ति की सबसे निरंतर व्यावहारिक चुनौतियों में से एक — खर्च किए गए ईंधन के साथ क्या करना है — बड़ी हद तक अनसुलझी रहती है, और MIT Technology Review द्वारा एक विस्तृत विश्लेषण परीक्षण करता है कि ईंधन को reprocess और recycle करने का स्पष्ट समाधान व्यापक अपनाने को क्यों प्राप्त नहीं किया है।

खर्च किए गए nuclear fuel की मूल रसायन विज्ञान पुनर्चक्रण को conceptually सीधा बनाती है। जब uranium fuel rods को एक reactor में उपयोग किया जाता है, तो उनकी fissile material का केवल एक अंश ही वास्तव में consumed हो जाता है। खर्च किए गए ईंधन में बड़ी मात्रा में uranium-238, कम मात्रा में fissile plutonium-239 और uranium-235, और shorter-lived fission products और longer-lived actinides का संग्रह होता है। इन घटकों को chemical reprocessing के माध्यम से अलग करने से uranium और plutonium को नए ईंधन में recycle किया जा सकता है, permanent disposal की आवश्यकता वाले high-level waste की मात्रा और freshly mined uranium की मांग दोनों को कम किया जा सकता है।

France ऐसा क्यों करता है और America नहीं

France ने 1976 से अपनी La Hague facility में commercial nuclear fuel reprocessing का संचालन किया है, अपने reactor से खर्च किए गए ईंधन को recycle किया है और Japan, Germany और अन्य देशों के customers से। French program ने thousands of tonnes खर्च किए गए ईंधन को process किया है और प्रदर्शित किया है कि reprocessing industrial scale पर technically feasible है। Japan ने इसी तरह Rokkasho में reprocessing infrastructure में भारी निवेश किया है, हालांकि उस facility को repeated delays का सामना करना पड़ा है।

United States, इसके विपरीत, 1977 में President Carter के तहत commercial reprocessing को स्पष्ट रूप से प्रतिबंधित किया, जो civilian nuclear facilities में plutonium को अलग करने के proliferation risk से संबंधित है — जिसका उपयोग nuclear weapons में किया जा सकता है। यह policy nominally Reagan के तहत reversed किया गया था लेकिन commercial reprocessing कभी restarted नहीं हुई, और American खर्च किए गए ईंधन को reactor sites पर dry cask storage में जमा होने के लिए एक permanent repository का इंतजार करते हुए जो बनाया नहीं गया है।

अर्थशास्त्र समझाने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। Reprocessing current uranium prices पर fresh uranium को mine करने से अधिक महंगा है, जो काफी कम रहा है कि utilities को recycled fuel के लिए premium का भुगतान करने के लिए कम financial incentive है। Uranium mining की long-term cost को account करने वाले carbon price के बिना या reprocessing के लिए policy mandate के बिना, market signal fresh fuel के continued use और spent fuel के continued accumulation को interim storage में इंगित करता है।

प्रसार संबंधी चिंता

Proliferation concern जो Carter के original ban को animate किया गया था, वह disappear नहीं हुई है। PUREX process जो conventional reprocessing में उपयोग किया जाता है, plutonium को एक pure form में अलग करता है जिसे theoretically weapons use के लिए diverted किया जा सकता है — एक concern जो विशेष रूप से acute होता है जब reprocessing technology को ambiguous nuclear intentions वाली nations द्वारा sought किया जाता है।

Alternative reprocessing technologies जो plutonium को अन्य actinides के साथ mixed रखते हैं — इसे weapons use के लिए कम suitable बनाते हुए फिर भी इसे reactor fuel में recycle किए जाने की अनुमति देते हैं — को developed और smaller scale पर demonstrated किया गया है। UREX+ और pyroprocessing approaches इस category में आते हैं, लेकिन न तो commercially deployed किए गए हैं, और laboratory demonstration से industrial-scale operation में transition को sustained investment और regulatory approval की आवश्यकता है जो अधिकांश देशों में forthcoming नहीं हुई है।

Advanced Reactors समीकरण को बदलते हैं

Advanced nuclear reactors की emerging generation — विशेष रूप से fast neutron reactors — waste calculus को महत्वपूर्ण तरीकों से बदलते हैं। Fast reactors उन actinides को fuel के रूप में use कर सकते हैं जो high-level nuclear waste के longest-lived component को constitute करते हैं, effectively transmuting सबसे problematic waste components को shorter-lived fission products में। Reprocessing facilities के साथ paired एक fleet of fast reactors, principle में, volume और longevity को dramatically reduce कर सकता है जो permanent geological disposal की आवश्यकता है।

यह scenario advanced reactor developers और nuclear policy analysts के बीच renewed interest को animate करता है। लेकिन इसके लिए एक system-level investment की आवश्यकता है — दोनों reprocessing capacity और fast reactor deployment में — जो किसी भी single country ने commit किए गए से कहीं अधिक है, और उस system के mature होने की timeline को years के बजाय decades में measure किया जाता है।

यह लेख MIT Technology Review द्वारा reporting के आधार पर है। मूल लेख पढ़ें।