กากกัมมันตรังสีและแก้ว

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง กากกัมมันตรังสีและแก้ว

กากกัมมันตรังสี vs. แก้ว

กากกัมมันตรังสี (Radioactive waste) เป็นของเสียที่ประกอบด้วยสารกัมมันตรังสี กากกัมมันตรังสีมักจะเป็น'ผลพลอยได้'ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์และการใช้งานอื่นๆจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันหรือเทคโนโลยีนิวเคลียร์ เช่นการวิจัยนิวเคลียร์และการแพทย์นิวเคลียร์ กากกัมมันตรังสีเป็นอันตรายต่อสิ่งที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อม และถูกกำกับดูแลโดยหน่วยงานภาครัฐในการที่จะปกป้องสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคนิวตรอนไปกระทบกับนิวเคลียสของยูเรเนียมในสภาวะที่เหมาะสม ทำให้นิวเคลียสของยูเรเนียมแตกออกเป็นธาตุใหม่สองชนิดที่เป็นธาตุกัมมันตรังสีพร้อมทั้งให้พลังงานและนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่ด้วย ธาตุใหม่สองชนิดที่เกิดจากการแตกตัวของยูเรเนียมนี้เองเรียกว่า กากกัมมันตรังสี ซึ่งจะติดอยู่ในเม็ดเชื้อเพลิง ยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกอัดเป็นเม็ดเซรามิก บรรจุเรียงตัวกันภายในแท่งเชื้อเพลิง จากนั้นจึงนำไปใช้งานในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ กากกัมมันตรังสีจากปฏิกิริยาการแตกตัวของยูเรเนียมที่เกิดอย่างต่อเนื่องเป็นลูกโซ่ภายในเครื่องปฏิกรณ์จะถูกกักเก็บอย่างมิดชิดภายในเม็ดเชื้อเพลิงที่มีปลอกแท่งเชื้อเพลิงห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่ง ภายหลังการใช้งานแท่งเชื้อเพลิงไประยะหนึ่งจะมีกากกัมมันตรังสีเกิดสะสมขึ้นในเม็ดเชื้อเพลิงเป็นจำนวนมาก ทำให้ประสิทธิภาพของปฏิกิริยาลูกโซ่ลดลงจึงจำเป็นต้องมีการสับเปลี่ยนนำแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้ว (spent nuclear fuel (SNF)) ออกมาและเติมแท่งเชื้อเพลิงใหม่เข้าไปเพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปได้ นอกจากนี้ระหว่างการเดินเครื่องโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังมีกากกัมมันตรังสีบางประเภทปะปนในน้ำระบายความร้อนและอุปกรณ์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ จากการดูดจับอนุภาคนิวตรอน ด้วยเหตุนี้ทำให้ผู้ผลิตไฟฟ้ามีภาระรับผิดชอบในการจัดการกับกากกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้น เพื่อป้องกันมิให้สารกัมมันตรังสีรั่วไหลออกสู่ภายนอกโรงไฟฟ้า ส่งผลกระทบต่อมนุษย์ และสิ่งแวดล้อม กัมมันตภาพรังสีสามารถสูญสลายตามธรรมชาติไปตามกาลเวลา ดังนั้นกากกัมมันตรังสีจะต้องมีการแยกและถูกคุมขังในสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อการกำจัดที่เหมาะสมเป็นระยะเวลานานเพียงพอจนกว่ามันจะไม่ทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงอีกต่อไป ระยะเวลาของการเก็บกากของเสียจะขึ้นอยู่กับประเภทของของเสียและประเภทของไอโซโทปกัมมันตรังสี มันอาจมีระยะเวลาไม่กี่วันสำหรับไอโซโทปที่อายุสั้นมากๆจนถึงหลายล้านปีสำหรับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว วิธีการที่สำคัญในปัจจุบันในการจัดการกับกากกัมมันตรังสีคือการแยกและจัดเก็บสำหรับของเสียอายุสั้น การกำจัดโดยการฝังตื้นใกล้พื้นผิวโลกสำหรับของเสียระดับต่ำและระดับกลางบางส่วน และการฝังศพลึกหรือการแบ่งส่วน/การแปลงสภาพ (transmutation) สำหรับของเสียในระดับสูง บทสรุปของปริมาณกากกัมมันตรังสีและแนวทางการจัดการสำหรับประเทศที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่จะมีการนำเสนอและทบทวนเป็นระยะๆซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ 'อนุสัญญาร่วมว่าด้วยความปลอดภัยของระบบการบริหารจัดการเชื้อเพลิงใช้แล้วและความปลอดภัยของการจัดการของเสียกัมมันตรังสี' (Joint Convention on the Safety of Spent Fuel Management and on the Safety of Radioactive Waste Management) ของสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency (IAEA)). ตัวหมากรุกที่ทำจากแก้ว แก้ว หมายถึง วัสดุแข็งที่มีรูปลักษณะอยู่ตัว และเป็นเนื้อเดียว โดยปกติแล้วเกิดจากการเย็นตัวลงอย่างฉับพลันของวัสดุหลอมหนืด ซึ่งทำให้การแข็งตัวนั้นไม่ก่อผลึก ตัวอย่างเช่น น้ำตาลซึ่งหลอมละลายและถูกทำให้แข็งตัวอย่างรวดเร็ว อาจด้วยการหยดลงบนผิวเย็น น้ำตาลที่แข็งตัวนี้จะมีลักษณะเป็นเนื้อเดียว ไม่แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่เป็นผลึก ซึ่งสามารถสังเกตได้จากรอยแตกหักซึ่งมีลักษณะละเอียด (conchoidal fracture) แก้วสามารถที่จะเกิดได้หลากหลายวิธี โดยการที่จะเลือกวัตถุดิบใน จะต้องมีการคำนวณเพื่อหาปริมาณสารที่ต้องการใช้ใน Batch เนื่องจากสารที่ต้องการใช้ใน Batch จะได้มาจากปฏิกิริยา ของวัตถุดิบ โดยในระหว่างการหลอมวัตถุดิบ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และโครงสร้าง โดยจะทำให้เกิดฟองอากาศ ที่ต้องกำจัดออกไป โดยในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่ต้องการการขึ้นรูปทรงที่เฉพาะ จะทำโดยมีการใช้กระบวนการทางความร้อนเข้าช่วย เพื่อกำจัด Stress ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว และการปรับปรุงให้แก้วมีความแข็งแกร่งขึ้นโดยการอบเทมเปอร์ (Temper) แก้วที่จะกล่าวถึงในบทความนี้ จะหมายถึง เฉพาะแก้วที่ทำจาก ซิลิกา (silica) เนื้อแก้วบริสุทธิ์นั้น จะโปร่งใส ผิวค่อนข้างแข็ง ยากแก่การกัดกร่อน เฉื่อยต่อปฏิกิริยาทางเคมี และชีวภาพ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ทำให้แก้วนั้นมีประโยชน์ใช้งานอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามแก้วนั้นถึงแม้จะแข็ง แต่ก็เปราะแตกหักง่าย และมีรอยแตกที่ละเอียดคม คุณสมบัติของแก้วนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายด้วยการผสมสารอื่นลงในเนื้อแก้ว หรือการปรับสภาพด้วยการใช้ความร้อน แก้วโดยทั่วไปนั้นทำจาก ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2-silicon dioxide) ซึ่งอาจอยู่ในรูปของสารประกอบทางเคมีใน แร่ควอตซ์ (quartz) หรือในรูป polycrystalline ของทราย ซิลิกาบริสุทธิ์ มีจุดหลอมเหลวที่ 2000 °C (3632 °F) เพื่อความสะดวกในกระบวนการผลิต จะมีการผสมสาร 2 ชนิดลงไปด้วย ชนิดแรกคือ โซดาแอช (Soda Ash) ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือ โซเดียมคาร์บอเนต (sodium carbonate-Na2CO3) หรือสารประกอบโปตัสเซียม เช่น โปตัสเซียมคาร์บอเนต เพื่อช่วยให้อุณหภูมิในการหลอมเหลวนั้นต่ำลงอยู่ที่ประมาณ 1000~1500 °C แต่อย่างไรก็ตามสารนี้จะส่งผลข้างเคียงทำให้แก้วนั้นละลายน้ำได้ จึงต้องมีการเติมสารอีกชนิด คือ หินปูน ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือ แคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate-CaCO3) (เมื่ออยู่ในเนื้อแก้ว จะกลายเป็นแคลเซียมออกไซด์;calcium oxide-CaO) เพื่อทำให้แก้วนั้นไม่ละลายน้ำ องค์ประกอบของแก้วที่ใช้ทำภาชนะใช้งานโดยทั่วไป เช่น แก้วน้ำ หรือกระจกใส จะมีองค์ประกอบแต่ละตัวโดยประมาณดังนี้ SiO2 70% Na2O 15% CaO 8% และองค์ประกอบอื่น ๆ อีกเล็กน้อย เช่น MgO, Al2O3, K2O เป็นต้น อาจมีแก้วพิเศษชนิดอื่น ซึ่งเกิดจากการเติมวัตถุดิบอื่น ๆ ลงไป เพื่อช่วยปรับคุณสมบัติของแก้ว เช่น.