stringtranslate.com

Глубокое геологическое хранилище

Техники укладывают трансурановые отходы на экспериментальном заводе по изоляции отходов недалеко от Карловых Вар, Нью-Мексико.

Глубокое геологическое хранилище — это способ хранения опасных или радиоактивных отходов в стабильной геологической среде, обычно на глубине 200–1000 м под поверхностью земли. [1] Это предполагает сочетание формы отходов, упаковки отходов, инженерных уплотнений и геологии, которая подходит для обеспечения высокого уровня долгосрочной изоляции и локализации без будущего обслуживания. Это сделано для предотвращения радиоактивной опасности. [ нужна ссылка ] Ряд хранилищ отходов ртути , цианида и мышьяка действуют по всему миру, включая Канаду ( Гигантская шахта ) и Германию ( калийные рудники в Херфа-Нейроде и Цилице ). [2] В настоящее время строятся хранилища радиоактивных отходов, наиболее развитым из которых является Онкало в Финляндии . [3]

Принципы и предыстория

Высокотоксичные отходы, которые не подлежат дальнейшей переработке, должны храниться изолированно во избежание загрязнения воздуха, грунта и подземных вод. Глубокое геологическое хранилище — это тип долговременного хранилища, которое изолирует отходы в геологических структурах, которые, как ожидается, будут стабильными в течение миллионов лет, с рядом естественных и инженерных барьеров. Естественные барьеры включают водонепроницаемые (например, глинистые) и газонепроницаемые (например, соляные) слои горных пород над и вокруг подземного хранилища. [2] Инженерные барьеры включают бентонитовую глину и цемент. [1] [4]

В 2011 году Международная группа экспертов по расщепляющимся материалам заявила:

Широко признано, что отработавшее ядерное топливо, отходы высокоактивной переработки и плутониевые отходы требуют хорошо продуманного хранения на периоды от десятков тысяч до миллионов лет, чтобы свести к минимуму выбросы содержащейся радиоактивности в окружающую среду. Также необходимы гарантии, гарантирующие, что ни плутоний, ни высокообогащенный уран не будут перенаправлены на использование в оружии. Существует общее мнение, что размещение отработавшего ядерного топлива в хранилищах на сотни метров ниже поверхности было бы безопаснее, чем бессрочное хранение отработавшего топлива на поверхности [земли]. [5]

Общие элементы хранилищ включают радиоактивные отходы, контейнеры, в которых содержатся отходы, другие инженерные барьеры или уплотнения вокруг контейнеров, туннели, в которых размещены контейнеры, а также геологический состав окружающей территории. [6]

Хранилище на глубине сотен метров под землей должно выдержать воздействие одного или нескольких будущих оледенений , когда толстые ледяные щиты покоятся на вершине скалы. [7] [8] Наличие ледяных щитов влияет на гидростатическое давление на глубине хранилища, поток и химический состав грунтовых вод, а также на вероятность землетрясений. Это принимают во внимание организации, готовящиеся к созданию долгосрочных хранилищ отходов в Швеции, Финляндии, Канаде и некоторых других странах, которым предстоит оценить последствия будущих оледенений. [8]

Несмотря на давнее согласие многих экспертов о том, что геологическое захоронение может быть безопасным, технологически осуществимым и экологически безопасным, значительная часть общественности во многих странах по-прежнему настроена скептически в результате антиядерных кампаний . [9] Одна из задач, стоящих перед сторонниками этих усилий, состоит в том, чтобы уверенно продемонстрировать, что хранилище будет содержать отходы так долго, что любые выбросы, которые могут произойти в будущем, не будут представлять значительного риска для здоровья или окружающей среды .

Ядерная переработка не устраняет необходимость в хранилище, но уменьшает объем, долговременную радиационную опасность и необходимую способность долговременного рассеивания тепла. Повторная обработка не устраняет политических и общественных проблем, связанных с размещением хранилища. [5]

Природные радиоактивные хранилища

Месторождения природных урановых руд служат доказательством концепции стабильности радиоактивных элементов в геологических формациях. Например , шахта Сигар-Лейк представляет собой природное месторождение высококонцентрированной урановой руды , расположенное под песчаником и слоем кварца на глубине 450 м, что составляет 1 миллиард. лет без каких-либо утечек радиоактивных веществ на поверхность. [10]

Шведская капсула KBS-3 для ядерных отходов

Способность естественных геологических барьеров изолировать радиоактивные отходы продемонстрирована природными ядерными реакторами деления в Окло , Габон. За длительный период их реакции в урановом рудном теле образовалось около 5,4 тонны продуктов деления, а также 1,5 тонны плутония вместе с другими трансурановыми элементами . Этот плутоний и другие трансураны оставались неподвижными до наших дней, на протяжении почти 2 миллиардов лет. [11] Это примечательно, поскольку грунтовые воды имели свободный доступ к отложениям, и они не находились в химически инертной форме, такой как стекло. [ нужна цитата ]

Исследовать

Глубокие геологические захоронения изучались в течение нескольких десятилетий, включая лабораторные испытания, разведочные скважины , а также строительство и эксплуатацию подземных исследовательских лабораторий, где проводятся крупномасштабные испытания на месте. [12] Ниже перечислены основные подземные испытательные объекты.

Ядерные хранилища

Статус репозитория на определенных сайтах

Схема строящегося геологического хранилища на площадке АЭС Олкилуото , Финляндия.
Демонстрационный туннель в Олкилуото.
В феврале 2014 года радиоактивные материалы вытекли из поврежденной бочки-хранилища на экспериментальном заводе по изоляции отходов в США . Анализ нескольких аварий, проведенный Министерством энергетики США, показал отсутствие «культуры безопасности». [30]

В нескольких странах идет процесс выбора подходящих глубоких окончательных хранилищ, и ожидается, что первое из них будет введено в эксплуатацию где-то после 2010 года. [31]

Австралия

В начале 2000-х годов было предложение создать международное хранилище высокоактивных отходов в Австралии [32] и России . [33] С тех пор, как было выдвинуто предложение о создании глобального хранилища в Австралии, которая никогда не производила ядерную энергию и имеет один исследовательский реактор, внутриполитические возражения были громкими и устойчивыми, что делало создание такого объекта в Австралии маловероятным.

Канада

Гигантская шахта использовалась как глубокое хранилище для хранения высокотоксичных мышьяковых отходов в виде порошка. По состоянию на 2020 год продолжаются исследования по переработке отходов в замороженную форму блоков, которая более химически стабильна и предотвращает загрязнение воды. [34]

Финляндия

Площадка Онкало в Финляндии , основанная на технологии KBS-3 , находится дальше всех на пути к вводу в эксплуатацию среди хранилищ по всему миру. Posiva начала строительство объекта в 2004 году. Правительство Финляндии выдало компании лицензию на строительство объекта окончательного захоронения в ноябре 2015 года. По состоянию на июнь 2019 года постоянные задержки означают, что Posiva ожидает, что операции начнутся в 2023 году.

Германия

Ряд хранилищ, в том числе калийные рудники в Херфа-Нейроде и Цилице, в течение многих лет использовались для хранения высокотоксичных отходов ртути , цианида и мышьяка . [2] В Германии мало дискуссий по поводу токсичных отходов, несмотря на то, что в отличие от ядерных отходов они не теряют токсичности со временем.

Идет дискуссия о поиске окончательного хранилища радиоактивных отходов, сопровождающаяся протестами, особенно в деревне Горлебен в районе Вендланда , которая до 1990 года считалась идеальной для окончательного хранилища радиоактивных отходов из-за ее расположения в отдаленной, экономически депрессивной местности. угол Западной Германии, рядом с закрытой границей с бывшей Восточной Германией . После воссоединения деревня теперь находится недалеко от центра Германии и сейчас используется для временного хранения ядерных отходов.

Яма Ассе II — бывшая соляная шахта в горном массиве Ассе в Нижней Саксонии / Германия , которая предположительно использовалась в качестве исследовательской шахты с 1965 года. В период с 1967 по 1978 год радиоактивные отходы помещались в хранилище. Исследования показали, что рассол , загрязненный радиоактивным цезием-137 , плутонием и стронцием , вытекал из шахты с 1988 года, но об этом не сообщалось до июня 2008 года. [35] Хранилище радиоактивных отходов Морслебен представляет собой глубокое геологическое хранилище радиоактивных отходов в каменной соли. шахта Бартенслебен в Морслебене , в Саксонии-Анхальт / Германия , которая использовалась с 1972 по 1998 год. С 2003 года в яму было закачано 480 000 м 3 (630 000 куб. ярдов) соляного бетона для временной стабилизации верхних уровней.

Швеция

В январе 2022 года было получено одобрение на строительство установки прямого захоронения с использованием технологии КБС-3 на территории АЭС Форсмарк . [36]

Великобритания

Правительство Великобритании, как и многие другие страны, и при поддержке научных рекомендаций определило постоянное глубокое подземное захоронение как наиболее подходящий способ захоронения радиоактивных отходов с более высокой активностью.

Управление радиоактивными отходами (RWM) [1] было создано в 2014 году для создания объекта геологического захоронения (GDF) и является дочерней компанией Управления по выводу из эксплуатации ядерных отходов (NDA) [2], которое отвечает за очистку исторических ядерных объектов Великобритании. . В 2022 году компания Nuclear Waste Services (NWS) образовалась в результате слияния RWM с хранилищем низкоактивных отходов в Камбрии.

GDF будет осуществляться посредством процесса, основанного на согласии сообщества [3], работая в тесном партнерстве с сообществами, укрепляя доверие на долгосрочную перспективу и гарантируя, что GDF поддерживает местные интересы и приоритеты.

Эта политика требует согласия людей, которые будут жить рядом с ФЗГ, и дает им возможность влиять на ход обсуждений.

Первые рабочие группы были созданы в Коупленде [4] и Аллердейле [5] в Камбрии в конце 2020 — начале 2021 года. Эти рабочие группы начали процесс получения согласия на размещение GDF в своих регионах. Считается, что эти рабочие группы станут важным шагом в процессе поиска желающего сообщества и подходящего, осуществимого и приемлемого места для GDF. Компания Allerdale вышла из процесса выбора места для глубокого захоронения отходов в 2023 году. NWS объяснила это решение недостаточным объемом потенциально подходящей геологии для проведения процесса выбора места.

RWM продолжает вести дискуссии в различных местах по всей Англии с людьми и организациями, которые заинтересованы в изучении преимуществ размещения GDF. Ожидается, что в ближайшие год-два по всей стране сформируются новые рабочие группы.

Любое предложение по GDF будет оцениваться по очень строгим критериям [6] для обеспечения соблюдения всех тестов безопасности.

Соединенные Штаты

Хранилище ядерных отходов Юкка-Маунтин и места по всей территории США, где хранятся ядерные отходы

Пилотная установка по изоляции отходов (WIPP) в США была введена в эксплуатацию в 1999 году, поместив первые кубические метры трансурановых радиоактивных отходов [37] в глубокий слой соли недалеко от Карлсбада, штат Нью-Мексико .

В 1978 году Министерство энергетики США (DOE) начало изучать гору Юкка , расположенную в пределах безопасных границ Невадского испытательного полигона в округе Най, штат Невада , чтобы определить, подходит ли она для долгосрочного геологического хранилища отработанного ядерного топлива и высокорадиоактивные отходы. Этот проект столкнулся с серьезной оппозицией и задержался из-за судебных разбирательств со стороны Агентства ядерных проектов штата Невада (Управление по проектам по ядерным отходам) и других. [38] Администрация Обамы отклонила использование этого объекта в предложении по федеральному бюджету США на 2009 год , которое исключило все финансирование, за исключением того, которое необходимо для ответа на запросы Комиссии по ядерному регулированию США (NRC), «в то время как администрация разрабатывает новую стратегию по ядерному регулированию». вывоз мусора». [39]

В марте 2009 года министр энергетики Стивен Чу заявил на слушаниях в Сенате, что объект Юкка-Маунтин больше не рассматривается как вариант хранения отходов реактора. [40]

В июне 2018 года администрация Трампа и некоторые члены Конгресса снова начали предлагать использовать Юкка-Маунтин, при этом сенаторы от Невады выступили против. [41]

В феврале 2020 года президент США Дональд Трамп написал в Твиттере о потенциальном изменении политики в отношении планов использования горы Юкка в Неваде в качестве хранилища ядерных отходов. [42] Предыдущие бюджеты Трампа включали финансирование Yucca Mountain, но, по данным Nuclear Engineering International, два высокопоставленных чиновника администрации заявили, что последний план расходов не будет включать никаких денег на лицензирование проекта. [43] 7 февраля министр энергетики Дэн Бруйетт поддержал мнение Трампа и заявил, что администрация США может расследовать другие типы [ядерных] хранилищ, такие как временные или временные объекты в других частях страны. [44]

Хотя никакой официальный план со стороны федерального правительства не был утвержден, частный сектор продвигался вперед со своими собственными планами. Holtec International подала заявку на получение лицензии в NRC на автономное консолидированное временное хранилище (CISF) на юго-востоке Нью-Мексико в марте 2017 года. Аналогичным образом, Interim Storage Partners также планирует построить и эксплуатировать CISF в округе Эндрюс , штат Техас . [43] Между тем, другие компании заявили, что они готовы принять участие в тендере на ожидаемую закупку от Министерства энергетики по проектированию объекта для временного хранения ядерных отходов. [45] NRC выдала лицензию CISF округа Эндрюс в сентябре 2021 года. Группа, в которую входили представители штата Техас, подала прошение о пересмотре лицензии в суде. В августе 2023 года Апелляционный суд пятого округа США постановил, что NRC не имеет полномочий Конгресса лицензировать такое хранилище временного хранения, которое находится за пределами атомной электростанции или федеральной площадки, что аннулировало предполагаемую лицензию. Другой CISF штата Нью-Мексико аналогичным образом оспаривается в Апелляционном суде десятого округа США . [46]

Корпорация Deep Isolation, базирующаяся в Беркли, Калифорния, [47] предложила решение, предполагающее горизонтальное хранение контейнеров с радиоактивными отходами в наклонно-направленных скважинах с использованием технологии, разработанной для добычи нефти и газа. Скважина диаметром 18 дюймов может быть направлена ​​вертикально на глубину нескольких тысяч футов в геологически стабильных пластах, а затем может быть создан горизонтальный участок захоронения отходов такой же длины, где контейнеры с отходами будут храниться до герметизации скважины. [48]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab «Лондонское геологическое общество - геологическое захоронение радиоактивных отходов». www.geolsoc.org.uk . Проверено 15 мая 2020 г.
  2. ^ abc «Подземное захоронение – K+S Aktiengesellschaft». www.kpluss.com . Проверено 15 мая 2020 г.
  3. ^ abc "ОНКАЛО". posiva.fi . Архивировано из оригинала 12 июня 2013 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  4. ^ «АЯЭ – Продвижение вперед в области геологического захоронения» (PDF) . Проверено 11 мая 2017 г.
  5. ^ Аб Фейвесон, Гарольд; Миан, Зия; Рамана, М.В. ; фон Хиппель, Франк (27 июня 2011 г.). «Управление отработавшим ядерным топливом: политические уроки из исследования, проведенного в 10 странах». Бюллетень ученых-атомщиков . Архивировано из оригинала 26 апреля 2012 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  6. ^ «Министерство энергетики США - Радиоактивные отходы: международная проблема» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2006 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  7. ^ http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/076/28076961.pdf. [ пустой URL PDF ]
  8. ^ ab "Горячие штучки". Экономист . 2 июня 2012 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  9. ^ Ванденбош, Роберт и Сюзанна Э. Ванденбош. 2007. Тупик в области ядерных отходов . Солт-Лейк-Сити, Юта: Издательство Университета Юты.
  10. ^ «Обеспечение безопасности: многобарьерная система» . Организация по обращению с ядерными отходами . 2015. Архивировано из оригинала 15 июня 2017 г. Проверено 28 мая 2020 г.
  11. ^ Р. Ноде. 1976. Ядерные реакторы Оклоса: 1800 миллионов лет назад . Междисциплинарные научные обзоры, 1 (1), стр. 72–84.
  12. ^ abcdef "IAEA-TECDOC-1243" (PDF) . МАГАТЭ . Проверено 11 мая 2017 г.
  13. ^ «Андра - Французское национальное агентство по обращению с радиоактивными отходами» . andra.fr . Архивировано из оригинала 21 декабря 2008 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  14. ^ ab «Обзор исследований и разработок JAEA». jolisfukyu.tokai-sc.jaea.go.jp . Проверено 11 мая 2017 г.
  15. ^ «JAEA достигла середины раскопок Мизунами» (PDF) . Япония. 19 ноября 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 апреля 2014 г. Проверено 7 апреля 2014 г.
  16. ^ "Домашняя страница корейского объекта KURT" . каэри.ре.кр . Проверено 13 апреля 2018 г.
  17. ^ «Домашняя страница». www.mont-terri.ch . Архивировано из оригинала 24 июля 2016 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  18. ^ «Хранилище ядерных отходов в Гастре, Чубут, Аргентина». Атлас экологической справедливости . Проверено 19 августа 2020 г.
  19. ^ "Страница DGR производства электроэнергии Онтарио" . opg.com . Архивировано из оригинала 3 апреля 2008 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  20. ^ «OPG прекращает процесс экологической оценки хранилища» . Мировые ядерные новости . 29 июня 2020 г. Проверено 30 января 2023 г.
  21. ^ аб Т. Айкас и П. Антилла. 2008. Хранилища для отходов низкого и среднего уровня активности в Финляндии. Отзывы на англ. Геология 19, стр. 67–71.
  22. ^ «Подана заявка на строительство французского хранилища» . Мировые ядерные новости . 18 января 2023 г. Проверено 30 января 2023 г.
  23. ^ аб «Часто задаваемые вопросы». Веб-сайт НУМО . Проверено 02 марта 2019 г.
  24. ^ "NUMO - 原子力発電環境整備機構" . НУМО – 原子力発電環境整備機構(на японском языке) . Проверено 11 мая 2017 г.
  25. ^ «Официально открывается корейский репозиторий - World Nuclear News» . www.world-nuclear-news.org . Проверено 6 января 2021 г.
  26. ^ «Южная Корея выберет место хранения отработанного ядерного топлива к 2028 году и планирует хранить за рубежом» . Рейтер . 25 июля 2016 г. Проверено 6 января 2021 г.
  27. ^ «СФР» (PDF) . skb.se. ​Проверено 11 мая 2017 г.
  28. ^ «СКБ подает заявку на получение разрешения на создание окончательного репозитория в Форсмарке - СКБ» . Архивировано из оригинала 22 июля 2011 г. Проверено 25 апреля 2011 г.Заявка на лицензию, март 2011 г.
  29. ^ «Радиоактивные и ядерные вещества и отходы». mrws.decc.gov.uk. ​Проверено 11 мая 2017 г.
  30. ↑ Кэмерон Л. Трейси, Меган К. Дастин и Родни К. Юинг, Политика: переоценка хранилища ядерных отходов Нью-Мексико, Nature , 13 января 2016 г.
  31. ^ «Окончательная утилизация близка к реализации» (PDF) . Пресс-релиз . Шведская компания по управлению ядерным топливом и отходами 28 сентября 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г. Проверено 5 января 2009 г.
  32. ^ Холланд, И. (2002). «Отходы, не хочу, не хочу? Австралия и политика в отношении высокоактивных ядерных отходов». Австралийский журнал политических наук . 37 (2): 283–301. дои : 10.1080/10361140220148151. S2CID  154638890.
  33. ^ Утилизация высокоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива: сохраняющиеся социальные и технические проблемы. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии. 2001.
  34. ^ Филиал правительства Канады; Канада по делам коренных народов и Севера; Коммуникации (4 июня 2009 г.). «Метод замороженных блоков проекта восстановления». www.aadnc-aandc.gc.ca . Проверено 15 мая 2020 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  35. ^ «Проблемы в хранилище ядерных отходов Ассе II в Германии». dw3d.de. ​Архивировано из оригинала 3 августа 2009 года . Проверено 11 мая 2017 г.
  36. ^ «Правительство одобряет окончательную систему хранилища SKB | Svensk Kärnbränslehantering» . via.tt.se (на шведском языке) . Проверено 27 января 2022 г.
  37. ^ «Пилотная установка по изоляции отходов Министерства энергетики США получила повторную сертификацию Агентства по охране окружающей среды» . Архивировано из оригинала 23 апреля 2009 г. Проверено 11 мая 2017 г.
  38. ^ «Землетрясения в окрестностях горы Юкка». www.state.nv.us . Проверено 11 мая 2017 г.
  39. ^ Новая эра ответственности, Бюджет на 2010 год, с. 65.
  40. ^ Хеберт, Х. Йозеф. 2009. «Ядерные отходы не будут попадать на гору Юкка в Неваде, - говорит чиновник Обамы». Чикаго Трибьюн . 6 марта 2009 г., с. 4. «Ядерные отходы не будут направляться на гору Юкка в Неваде, - говорит представитель Обамы». Чикаго Трибьюн . Архивировано из оригинала 24 марта 2011 г. Проверено 17 марта 2011 г.Доступ 3-6-09.
  41. ^ «Конгресс работает над возрождением давно отложенного плана по хранению ядерных отходов в Юкка-Маунтин» . США сегодня . 3 июня 2018 г.
  42. ^ Трамп, Дональд Дж. (06 февраля 2020 г.). «Невада, я слышу вас на горе Юкка, и моя администрация будет УВАЖАТЬ вас! Конгресс и предыдущие администрации долго не могли найти долгосрочные решения – моя администрация стремится изучить инновационные подходы – я уверен, что мы сможем это сделать!». @realdonaldtrump . Проверено 28 апреля 2020 г.
  43. ^ ab «Трамп отказывается от поддержки Юкка Маунтин - Nuclear Engineering International» . www.neimagazine.com . Проверено 28 апреля 2020 г.
  44. ^ Фрейзин, Рэйчел (07 февраля 2020 г.). «Министр энергетики объявляет об инициативе по исследованию угля». Холм . Проверено 28 апреля 2020 г.
  45. ^ «Глубокая изоляция предполагает закупки Министерства энергетики для проектирования временного хранилища» . ExchangeMonitor . 10.03.2020 . Проверено 28 апреля 2020 г.
  46. ^ «Суд аннулирует лицензию на склад отработанного топлива в Техасе» . Мировые ядерные новости . 30 августа 2023 г. Проверено 3 сентября 2023 г.
  47. ^ «Наша история». Глубокая изоляция . Проверено 18 июля 2023 г.
  48. ^ «Технология». Глубокая изоляция . Проверено 21 июля 2020 г.

Внешние ссылки