הנדסה ידידותית ל Stewardship גרעינית: שיעורים מ Fukushima

ההתמוססות הקטסטרופלית ב-Fukushima Daiichi במרץ 2011 שחררה גל של דו-חמצני רדיואקטיבי, שאתגר את היסודות של התחדשות סביבתית בקנה מידה גדול.טכניקות ניקוי מסורתיות – חפירות אדמה רציפות, כביסה כימית ומרץ- אנרגיה בעיצוב שיטות רטיקולציה מתקדמות – בעוד יעיל בצמצום רמות הקרינה המיידיות, לייצר זרמי פסולת משניים, לצרוך כמויות עצומות של דלקים, והפרעות סביבתיות, אך הן טכנולוגיות רגישות, אך לא פחות יעילות ביותר, מאז התפתחותיות, הן שיטות טיפול סביבתיות, הן שיטות טיפוליות, אך יעילות ביותר, הן רק להתפרצותן של תהליכים סביבתיים.

טביעת הרגל של ה-Fukushima Meltdowns

ב-11 במרץ 2011, רעידת אדמה בעוצמה 9.0 וצונאמית שלאחר מכן הובילה לסדרת כורים קרירים של היתוך באזור Fukushima Daiichi כוח גרעיני, אשר מייצרים כמויות גדולות של איזוטופים רדיואקטיביים - בעיקר cesium-137, סטרואנטיום 90, ו-iodine-131 - באטמוספירה, אדמה, קרקע, קרקע ואוקיינוס השקט, לפי ה-FLT: 20 ק"מ"מ"מ-אוויר"מ-41-F) שנותרהשטחי-R.

מדוע נקיטת האמנה מגיעה לגבולותיה

שיטות התחדשות רדיולוגי סטנדרטיות נועדו לעתים קרובות לזרז ולגורמים של זיהום גבוה, אבל הם באים עם אזורים אקולוגיים ולוגיסטיים משמעותיים להסרת טופסזון דורשות פסים והובלת מיליוני טונות של אדמה, אשר הורסת את מבנה הקרקע, מבטלת קהילות מיקרוביאליות מועילות, ויוצרות כמויות עצומות של פסולת רדיואקטיבית נמוכה שיש להעביר ולאחסן ללא הגבלת זמן.

ניהול מים מבוזר מציג אתגר אפילו יותר בלתי-מעורר.ה-Power Company של טוקיו (TEPCO) התקנת מערכת עיבוד נוזלי מתקדמת (ALPS) כדי להסיר 62 מתוך 63 מכשירי רדיו רחבים יותר מהמים המאוחסנים באתר.עם זאת, טריטיום – איזוטופ רדיואקטיבי חלש של מימן – מונע גם מחסומי פחמן עמידים באמצעות טכנולוגיות נפרדות קונבנציונליות, מה שמוביל להחלטת מעקב מהירה ביותר לאוקיינוס השקט, תוך כדי לחץ דם מהיר, אשר מאפשר ניטור אווירי של תרופות סביבתי, תוך כדי לחץ דם מהיר, תוך שמירה על פני השטח הבין-ידי מערכת אבטחה מהירה, תוך כדי לחץ דם מקומי, תוך כדי לחץ דם מהיר, תוך שמירה על פני השטח, תוך כדי לחץ דם מהיר, תוך כדי לחץ דם מהיר, תוך שמירה על פני השטח, החלירה של מערכת הגנה על פני השטח, ובודדת של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני המים הבין-ידי מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה על פני השטח של מערכת הגנה אווירית של מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה על ידי מערכת הגנה

פתרונות ביולוגיים: עבודה עם הטבע כדי להסיר קרינה

גל חדש של חדשנות בין-תחומית הוא מחדש של ניקוי גרעיני באמצעות חיקוי או ישירות מינוף תהליכים טבעיים. שיטות אלה נועדו להיות יעיל באנרגיה, לייצר פסולת משנית מינימלית, ושילוב חלקה עם הסביבה שמסביב.הגישות הליבה מפותחות ונבחנות ב Fukushima כוללות ביו-remediation, phytoremediation, ננו-enable-enated, ומערכת טיפול במים הבאים.

מיקרוביאלי ביומרה: התגברות על בעלות בלתי נראות

מיקרואורגניזמים התפתחו מנגנונים מתוחכמות כדי לתקשר עם מתכות כבדות ורדיונוקלידים.חיידקים רבים ופטריות יכולים להפוך, לטבול את החומרים הללו באמצעות תהליכים כגון ביו-סאורציה, ביו-מיניקליזציה, והפחתה נזימטית של חומרים אלה, תוך כדי מיקרו-אוויריים חזקים יותר, כך שמערכת פחמן-פולנית של יפן הפכה למיקרו-פוליום ארוך יותר, כמו אטומים-160 ליטרים.

המונחים: Greening the Decontamination Process

(הופנה מהדף ⁇ ) חוקרים חיים כדי לחלץ, לייצב או לדגום של חומרים מקרקע ומים (Cretinremediation) יכולים לקחת ריכוזים גבוהים של מתכות כבדות ורדיונוקלידים ללא רעילות סבל; ספירת השמש צברה תשומת לב מוקדמת לאחר צ'רנוביל ו-Fukushima בשל הגידול המהיר שלהם ו הביומסה; עם זאת, בדיקות שדה ב-Fukirma הראו כי יש צורך ב-Facetium גבוה יותר מגובה של 4.

בסביבה ימית, מאקרוalgae כגון FLT:0sargassum קרניים של אנרגיה רטובה 1 (brown algae) ו-FLT:2Fugascus vesiculosusFLT 3 (bladderwrack) ביעילות סופגים כמות מים רדיואקטיבית ו סטרואנטיום מן הים.

מדע חומרי הגלום הבא עבור Radionuclide

מעבר לשיטות ביולוגיות, מדעי החומרים מספקים כלים עם דיוק בקנה מידה אטומי למקד רדיונוקלידים ספציפיים במכוני סביבה מורכבים.

NNOmaterials: אטומי-Scale Selectivity

חלקיקים מביאים דיוק חסר תקדים ללכידת רדיונוקליד.מסגרות אורגניות מתכת (MOFs), חלקיקים בשימוש, ננולקטים מגנטיים פונקציונליים חלקיקים, ותרכובות תחמוצת גרפיות ניתן להנדס באופן יעיל כדי לקשור באופן ספציפי ל-cesium, סטרנטיום, או חומרים רדיואקטיביים אחרים.

אזהרה אלקטרוקיטית: גידוד קונטמינים עם זרם גנטל

עבור במילוי אדמה situ, אינטראקציה אלקטרוקית-enanced nanoloopnes מעבדה מראה הבטחה משמעותית. אלקטרודות מוכנס לתוך הקרקע ליישם אסטרטגיה ישירה של מים, גיוס מים קרקעיים ומזהמים ionic לכיוון אלקטרודות באמצעות מערכת אלקטרו-מוחה אלקטרו-חמצני באופן פוטנציאלי, אשר יכול להיות מנקה באופן עצמאי, עם רמות טיפול גאוגרפיות נמוכות יותר.

טיפול במים מתקדם: התמודדות עם אתגר טריטיום

ניהול טריטויום נשאר האתגר הטיפולי הכימי והרגיש ביותר ב-Fukushima. בעוד ALPS למעשה מסיר את כל מכשירי הרדיומטריים האחרים, הדומה הכימית של טריטיום למימן הופכת את הגישות המאוד קשות כיום לדינובטיביות תחת חקירה כוללים החלפת אווירית קטליטית, שבה אטומים תלת-אטומים מוחלפים עם מימן רגיל בנוכחות זרז הידרופובינציה, אשר ניתן היה לרכז את רמת תאורה רפואית קטנה מאוד, אך ורק בדרגה זו, אך ורק בדרגה גבוהה, אך ורק בדרגה גבוהה, אם כיוגניבה, במקום זאת, במקום זאת, במקום זאת, ניתן היה יכול היה לנפח פיזיוגניבה, אם כיו של חומרת, במקום זאת, במקום זאת, במקום זאת, במקום זאת, אם כיוגנית, אם כיפתוגניציה קצרה, אם כיוגנית, אם כיופת שתן, במקום זאת, כאשר אטומי טריטיסיום, במקום זאת, ניתן לריכוז באופן תיאורטית, במקום זאת, כאשר אטומי טריטומטית, במקום זאת, הוא יכול להיות מרוכזת, במקום זאת, במקום זאת, הוא יכול להיות מרוכזת, כמו גם אטומי טריטיסיום, כאשר אטומי טריטיום, כאשר אטומי טריט

רטובות לבנות מייצגות צעד מלוטש מבוסס טבע למים מטופלים לפני השחרור.מהנדסים עיצבו סדרה של מיטות חמורות נטועות עם מינים מימיים כמו ברווז, מים hyacinth, ו bulrushes, בשילוב עם biofilms מיקרוביאליים מורכבים כי ללכוד רמות רדיו קרומטרים סביבתיים באופן משמעותי.

הממדים החברתיים והכלכליים של התחדשות ירוקה

אימוץ פתרונות הנדסיים ידידותיים לסביבה ב Fukushima מניב הטבות המשתרעות הרבה מעבר להסרת רדיונוקל, נגיעה בהחלמה החברתית והכלכלית של האזור.ראשון, שיטות אלה מורידות באופן דרמטי את טביעת הרגל של פעולות ניקוי.חפירה הקרקעית ו vitrification מסתמכות רבות על מכונות נזילות דלק מאובנים; ביו-מתווך ופיזיות מונעות על ידי השמש וחילוף מיקרוביאלי, לעתים קרובות שיפור של חומרים חקלאיים.

מבחינה חברתית, טכנולוגיות ידידותיות לסביבה מטפחת קבלה ציבורית גדולה יותר של קהילות טראומה על ידי האסון, סביר יותר למקם תהליכים משמרת הטבע, מאשר נגד זה, השימוש בפרחים, ferns, והאצה נושאת משמעות סמלית כי סיוע בשיקום פסיכולוגי ומפגין מחויבות גלויה לשיקום הקרקע.

המונחים: a field Deployments in the Exclusion Zone

מספר פרויקטים של טייס באזור ההדרה מספקים ראיות קונקרטיות של טכנולוגיות אלה בפעולה. בכפר אייטאטה, שיתוף פעולה בין אוניברסיטת קיוטו לבין חקלאים מקומיים נטועים שדות חרדל הודי ופרחים לשמש.למרות שיעור ההסרה היה צנוע - כ-2 עד 4% של אדמה לעונת גידול - הניסויים הראו כי טיפוח מתמשך לאורך שנים יכול להחריב בהדרגה כתמים חמים ברמה נמוכה ללא מבנה הקרקע או הפוריות עכשיו הם מאיצים על הקרקע.

לאורך החוף, קונסורציום בראשות אוניברסיטת טוקיו כבר פרס מיטות אלגל צף ליד אתר פירוק הצמח. תוצאות ראשוניות להראות כי FLT:0Sargassum קרנייםFLT:1 יכול להפחית ריכוזי cesium סביב מי הים בסביבות 30% בתוך שבועיים.

TEPCO גם אימצה עקרונות הנדסה ירוקה בתשתיות האתר שלה.קיר אדמה קפוא subsurface מסיטה מים קרקעיים הרחק מבני הכור, צמצום נפח המים הדורש טיפול והורדת צריכת אנרגיה בהשוואה לשאיבה רציפה בלבד.בנוסף, יחידת סינון צף זאוליט צף פרוסה באגן הנמל משיגה מעל 99.9% של מים מצטברים עם הפרעות סביבתיות מינימליות אלה הם רק ראיות יעילות, אך ורק נתונים תפעוליים לא יציבים, אך ורק ברמה יעילה, אך ורק ברמה יעילה, אך ורק ברמה יעילה, אך ורק, הם מספקים ראיות יעילות, אך ורק ברמה גבוהה, אך ורק שיטות יעילות, אך ורק ברמה גבוהה, אך ורק ברמה גבוהה, אך ורק ברמה גבוהה יותר, אך ורק ברמה גבוהה יותר.

● ההרחבה הרחבה של אימוץ

למרות ההבטחה של טכנולוגיות ירוקות אלה, אתגרים משמעותיים נשארים. bioremediation ו-phytoremediation הם איטיים יותר מאשר שיטות קונבנציונליות, מה שהופך אותם בלתי מתאימים לאזורים המזוהמים ביותר שבו נדרשת ירידה מהירה בסיכון.הגורל הסופי של ביומסה מנוסקת - בין אם חומר מיקרוביאלי או צמחי - דורש טיפול סביבתי גדול לטווח ארוך.

עלויות גם נשאר מחסום משמעותי.בעוד ששיטות ירוקות יכולות להיות פחות יקרות בטווח הארוך, ההשקעה הראשונית במחקר, פיתוח ובדיקות בקנה מידה טייס היא גבוהה ללא מימון ממשלתי ייעודי או תמריצים רגולטוריים ברורים, כלי רכב עשויים להסס להתרחק ממבוסס, אם כי הרסני יותר, טכנולוגיות.

עתיד נקיון גרעיני בר קיימא

במבט קדימה, השילוב של בינה מלאכותית וחישה מרחוק יטען על גישות אלה. ד"רונים המצוידים ב- gamma-ray spectrometers ו- LiDAR יכולים למפות דפוסים של זיהום באזורים גדולים בזמן אמת, להאכיל נתונים ברזולוציה גבוהה לדגמי למידת מכונה כי אופטימיזציה של היפרקומולטורים או מיקרובינצילות באתר זה, גישה חקלאית ספציפית, להפחית באופן רשמי את עלויות הקרינה של אוקראינה ולהפחית את יעילותה של משרד החוץ.

יצירת מסדי נתונים קוד פתוח המקטלוג של אורגניזמים ומופע nanomaterial ידמוקרטי גישה לטכניקות אלה ברחבי העולם. כמו מדינות עם ציים גרעיניים מזדקנים מתכננים את השלבים המפרקים שלהם, העקרונות והטכנולוגיות המעודנים ב Fukushima ניתן לסווג למדריכים בינלאומיים הטובים ביותר עבור ניקוי בר קיימא.

מסקנה: בניית נתיב גמיש ומנוחה קדימה

ניקוי הפאקושימה הוא מאמץ רב-הדדי הדורש אסטרטגיה מגוונת, אינטליגנטית מיד לאחר תאונה גרעינית, הסרת פיזית אגרסיבית נותרת הכרחית להפחתת הסיכון מצילה חיים.עם זאת, הזנב הארוך של דיפוזה, זיהום ברמה נמוכה - אשר נמשך לאורך שנים רבות, ומכסה אזורים עצומים - מטופלת בעיקר בשיטות שעובדות בהרמוניה עם הטבע, ולא נגד פתרונות הנדסיים ידידותיים לסביבה - ולא על ידי שימור אוויריות מתקדמת יותר, אלא על ידי שימור אוויריות של חומרים כימיים מתקדמים יותר, אלא על ידי מערכת אימונים מתקדמת יותר, אלא על ידי מערכת אימונים מתקדמת יותר, שמירה על ידי מערכת אימונים מתקדמת יותר, ובקרת איכות חיים, תוך שמירה על ידי מערכת יעילה יותר, שמירה על ידי מערכת אימונים מתקדמת יותר של חומרים מתקדמת יותר, שמירה על ידי חומרים כימיים, שמירה על ידי מערכת יעילה יותר, ושמירה על ידי מערכת יעילה יותר, ושמירה על ידי מערכת יעילה יותר, ושמירה על ידי מערכת אימונים יעילה יותר, טיפול סביבתית של אנרגיה גרעינית, תוך שמירה על ידי מערכת אימונים יעילה יותר, תוך שמירה על ידי מערכת אימונים יעילה יותר, טיפול סביבתית של איכות חיים, אך ורק על ידי מערכת יעילה יותר, אך ורק על ידי מערכת יעילה יותר, שמירה על ידי מערכת יעילה יותר, שמירה על ידי מערכת אימונים יעילה יותר, שמירה על ידי מערכת