В США ученые изучают несколько возможных решений для утилизации ядерных отходов. Фил Штауффер и исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса работают с Министерством энергетики США и другими национальными лабораториями над долгосрочным и безопасным решением для утилизации — солью.
«Глубокие соляные пласты, которые уже существуют в Соединенных Штатах, являются перспективными кандидатами на долгосрочное захоронение, — говорит Штауффер. — Высокоактивные ядерные отходы могут создавать много тепла, в дополнение к той радиоактивности, которая в них содержится. Нам необходимо разработать четкий путь для удаления этих отходов».
Соляные залежи находятся глубоко под землей. Они самовосстанавливаются, имеют очень низкую водопроницаемость и хорошо проводят тепло. Все это важно для работы с естественным теплом ядерных отходов. Соляные образования могут стать отличным барьером для долгосрочного выброса радионуклидов в окружающую среду человека.
США и Германия уже размещают ядерные отходы низкого и среднего уровня в хранилищах, расположенных в соляных месторождениях. Но эти отходы не создают столько тепла. Таким образом, необходимы дополнительные исследования для определения безопасности и эффективности соляных залежей для высокоактивных ядерных отходов.
Соль — это не только физический барьер, но и химический. Поэтому необходимо изучить, как эти соляные отложения будут реагировать на присутствие воды, тепла и других геологических факторов.
Недавние тепловые испытания под землей начались с создания полномасштабного макета «канистры» для отходов и ее нагрева в течение почти года. Это первый раз, когда подобные испытания проводятся в Соединенных Штатах, начиная с конца 1980-х.
Параллельно исследовательская группа Министерства энергетики проводит кампанию по изучению общих хранилищ ядерных отходов. Это включает изучение того, как вода мигрирует к источникам тепла в соли.
Пробурив скважины в соляных залежах и выполнив испытания на нагрев в этих окруженных солью отверстиях, исследователи получили информацию для принятия дальнейших решений. Теперь им предстоит еще более масштабное исследование как самих отверстий, так и извлеченного после испытаний рассола. Исследователи намерены провести долгосрочное компьютерное моделирование и измерение химического состава рассола в реальном времени.
Планы проекта предусматривают постепенное наращивание масштабов экспериментов с нагревателями, чтобы в конечном итоге изучить доступность соляного раствора для контейнеров с отработанным ядерным топливом в конфигурации, представляющей возможное будущее хранилище отходов с высоким уровнем активности.