3.การจำแนกชนิดของกากแบบสากล (International Waste Classes)

ตามเอกสารฉบับล่าสุดของทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) “Classification of Radioactive Waste”, DS390 (2007) ได้จำแนกกากกัมมันตรังสี ตาม รูปที่ 1 และดังรายละเอียดต่อไปนี้

รูปที่ 1: Newly proposed radioactive waste classification scheme

3.1 Very Short Lived Waste (VSLW)

เป็นกากที่มีครึ่งชีวิตสั้น น้อยกว่า 100 วัน มีค่ากัมมันภาพรังสีสูงกว่าค่าเกณฑ์ที่ปลอดภัย (clearance levels) สามารถเก็บพักภายในระยะเวลาอันสั้น จนกว่าจะสลายถึงค่าเกณฑ์ที่ปลอดภัยแล้วจึงระบายทิ้งได้ แต่ต้องรายงานการระบายทิ้งกากต่อหน่วยงานกำกับดูแล

3.2 Very Low Level Waste (VLLW)

เป็นกากที่มีกัมมันตภาพรังสีไม่เกิน 100 เท่าของค่าเกณฑ์ปลอดภัย แต่มีค่าครึ่งชีวิตยาว(มากกว่า 100วัน) ส่วนใหญ่เป็นกากที่เกิดขึ้นจาก การเลิกดำเนินงานของโรงงานนิวเคลียร์ เช่น decommissioning and dismantling of a nuclear facility กากประเภทนี้ได้แก่ คอนกรีต ดิน ยาง และอื่น ๆ การจัดการกากประเภทนี้ต้องพิจารณาในแง่เศรษฐกิจเนื่องจากกากมีปริมาณมาก การบำบัดกากใช้การลดปริมาตรด้วยการบด/อัด และสามารถขจัดทิ้งโดยการฝังแบบ landfill disposal ในสถานที่ที่สร้างเฉพาะของกากประเภทนี้ (purpose-built VLLW disposal facility) โดยได้รับอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแล

3.3 Low Level Waste (LLW)

เป็นกากที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงกว่า VLLW แบ่งเป็นพวกครึ่งชีวิตสั้นน้อยกว่า 30 ปี และพวกครึ่งชีวิตยาวกว่า 30 ปี ซึ่งกากที่มีครึ่งชีวิตยาวส่วนใหญ่จะเป็นพวกวัสดุกัมมันตรังสีที่ให้รังสีแอลฟาซึ่งมีกัมมันตภาพรังสีต่ำไม่เกิน 4000 Bq/g ในแต่ละหีบห่อ หรือมีปริมาณกัมมันตภาพเฉลี่ยในสถานที่ฝังกากไม่เกิน 400 Bq/g ทางเลือกในการขจัดทิ้งกากถาวร (disposal) ได้แก่ การฝังใต้ผิวดิน (near surface disposal) ความลึกไม่เกิน 30 เมตร และมีโครงสร้างทางวิศวกรรม และอีกทางเลือกคือ subsurface disposal (ดูคำอธิบายในหมายเหตุ)

หมายเหตุ
(a) Near-surface disposal facility:  This repository can be in form of trenches, engineered trenches or concrete vaults in which containerized waste is placed, void spaces filled by inner material and where an engineered or earthen cap is constructed to minimize precipitation infiltration. Institutional control period is usually of several hundreds years.
(b) Subsurface disposal facility: Some countries prefer disposing low-level waste in a subsurface facility or consider co-locating LLW disposal in the repository designed for spent fuel or intermediate-level waste. The reasons include: ban on surface disposal of radioactive waste; simple maintenance during institutional control; or higher limit for long-lived radionuclides.

3.4 Intermediate Level Waste (ILW)

เป็นกากที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงกว่า LLW หรือ เป็นพวกวัสดุกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาว เช่น พวกที่ให้รังสีแอลฟาที่ไม่สามารถสลายจนถึงค่าเกณฑ์ปลอดภัยได้ เพราะมีอายุยาวนานเป็น 1000 ปีขึ้นไป เช่น C-14  Tc-99  I-129  Ra-226 ตัวอย่างของกากประเภท ILW ได้แก่ โลหะที่ถูกฉายรังสีในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แท่งแกรไฟต์ สารแลกเปลี่ยนไอออน (เรซิน) และกากจาก fuel cladding ผลจาก spent fuel reprocessing การฝังกากประเภทนี้ส่วนใหญ่ฝังที่ความลึกมากกว่า 30 เมตร

3.5 Spent Nuclear Fuel and High-Level Waste (SNF and HLW)

การเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั้งแบบวิจัยและแบบผลิตกระแสไฟฟ้า ต่างก็เกิดแท่งเชื้อเพลิงที่เลิกใช้แล้ว ซึ่งให้กัมมันตภาพรังสีบีตาและแกมมา รวมทั้งธาตุที่มีครึ่งชีวิตยาว (long-lived elements)

ปัจจุบันมีการจัดแท่งเชื้อเพลิงที่เลิกใช้แล้ว ออกเป็น 2 แนวคิด ตามค่านิยมที่แตกต่างกันของแต่ละประเทศ ได้แก่

(1)  Open Fuel Cycle แท่งเชื้อเพลิงที่เลิกใช้แล้วถูกจัดเป็น HLW
(2) Closed Fuel Cycle เฉพาะแท่งเชื้อเพลิงที่ถูกนำไปสกัดเพื่อนำยูเรเนียม หรือ พลูโทเนียมมาใช้ (reprocessing) จะเกิด กากของเหลวประเภท HLW รวมทั้ง กากประเภท LLW   ILW และ trans-uranic waste การทิ้งกากประเภทนี้ หลายประเทศมีแนวคิดในการจัดสร้างเป็นแบบ national geological repository สำหรับ SNF และ HLW และบางประเทศมีการริเริ่มแนวคิดแบบ multi-national disposal facility

3.6 Disused Sealed Radiation Source (DSRS)

กากประเภทต้นกำเนิดรังสีที่เลิกใช้ส่วนใหญ่มีปริมาตรน้อย แต่มีกัมมันตภาพรังสีสูง โดยที่วัสดุกัมมันตรังสีจะอยู่ในแคปซูลปิดผนึกแบบถาวร และถูกบรรจุในภาชนะโลหะกำบังรังสีอีกชั้นหนึ่ง เมื่อไม่ใช้ประโยชน์อีกต่อไปแล้ว ทางเลือกในการจัดการกากประเภทนี้คือ การส่งกลับผู้ผลิต ถ้าทำได้ เนื่องจากผู้ผลิตอาจจะ recycle เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ได้อีก ส่วนการจัดการกากประเภท DSRS ใช้วิธีบรรจุในแคปซูลของเหล็กไร้สนิม (encapsulation in stainless steel casing) ถ้าเป็นต้นกำเนิดรังสีปิดผนึกที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงมาก ๆ ที่เรียกว่า SHARS (sealed highly active radiation source) จะจัดการกากประเภทนี้โดยวิธี metal matrix immobilization อาจใช้วิธีบรรจุกากชนิดนี้ลงในภาชนะโลหะ (cast) และเก็บในสถานที่เก็บกากที่ได้รับอนุญาต จนกว่าจะมีสถานที่ทิ้งกากถาวร ทางเลือกในการทิ้งกากถาวรของกากประเภทนี้ขึ้นอยู่ชนิดของนิวไคลด์กัมมันตรังสี และระดับกัมมันตภาพรังสี ถ้าเป็นกากต้นกำเนิดที่มีกัมมันตภาพรังสีต่ำระดับเกณฑ์ปลอดภัยอาจใช้วิธีฝังกลบ (landfill)  ถ้าเป็นกากต้นกำเนิดรังสีที่มีครึ่งชีวิตต่ำ (น้อยกว่า 30 ปี) อาจใช้วิธีการฝังไต้ดินตื้น (near surface repository) ถ้าเป็นกากต้นกำเนิดรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาว (มากกว่า 30 ปี) อาจใช้วิธีฝังในระบบธรณีวิทยา (disposal in a geological formation) และยังมีเทคโนโลยีทางเลือกใหม่ที่เหมาะสมกับกาก DSRS ที่มีครึ่งชีวิตยาวและกัมมันตภาพรังสีสูง คือ Borehole disposal technology (BOSS)

3.7 NORM (Naturally Occurring Radioactive Material), mining and milling waste

กากประเภทนี้เป็นกากที่เปรอะเปื้อนจากนิวไคลด์กัมมันตรังสีในธรรมชาติ อันเกิดจากกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การสกัดน้ำมัน หรือแก๊สธรรมชาติ การเผาไหม้ของถ่านหิน การทำเหมืองแร่ดีบุก แร่เหล็ก

การสกัดแร่โมนาไซต์และอุตสาหกรรมบางชนิด เช่น การทำปุ๋ยฟอสเฟต ยิปซัม เป็นต้น ในบางประเทศได้รวมหางแร่จากเหมืองแร่ยูเรเนียมเข้าจัดเป็นพวก NORM ด้วย ถ้าดูจากรูปที่ 1 NORM และกากจากการทำเหมืองแร่สามารถจัดเป็นกากประเภท VLLW และ LLW ที่เปรอะเปื้อนด้วยนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาว เช่น ไอโซโทปของยูเรเนียม ทอเรียม และเรดอน และ พวกนิวไคลด์ลูก (daughter product) เป็นต้น การจัดการกากประเภทนี้ที่จริงไม่ยุ่งยาก แต่เนื่องจากมีปริมาณมากอาจมีการฟุ้งกระจาย จึงใช้วิธีการสเปรย์ด้วยสารเคมีป้องกันฝุ่นและป้องกันการแพร่กระจาย แนวการทิ้งกากถาวรได้แก่การฝังโดยนำดินที่เหมาะสมมาใส่กลบหลุม (backfilling) ในสถานที่กำเนิดกากนั้นๆ (on-site disposal of their generation)เช่น ฝังในเหมืองแร่ เป็นต้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับไดรับอนุญาตจากหน่วยกำกับดูแล ในประเทศนั้น ๆ

เอกสารอ้างอิง

IAEA, “Classification of Radioactive Waste, DS390, IAEA, Vienna, Austria, 2007.
IAEA,  “Geological Disposal of High Level Radioactive Waste, International Atomic Energy
Agency,  Vienna, Austria, WS-R-4 ,2006.