stringtranslate.com

Пилотная установка по изоляции отходов

Пилотный завод по изоляции отходов , или WIPP , в Нью-Мексико , США, является третьим в мире глубоким геологическим хранилищем (после немецкого хранилища радиоактивных отходов Морслебен и соляной шахты Шахт Ассе II ), имеющим лицензию на хранение трансурановых радиоактивных отходов в течение 10 000 лет. Хранилища в WIPP находятся на глубине 2150 футов (660 м) под землей в соляной формации бассейна Делавэр. Отходы получены только в результате исследований и производства ядерного оружия США . [1] [2] Завод начал работу в 1999 году, а общая стоимость проекта оценивается в 19 миллиардов долларов. [3]

Он расположен примерно в 26 милях (42 км) к востоку от Карлсбада , в восточной части округа Эдди , в районе, известном как юго-восточный ядерный коридор Нью-Мексико, который также включает Национальный завод по обогащению урана около Юниса, штат Нью-Мексико , объект по утилизации низкоактивных отходов Waste Control Specialists чуть за границей штата около Эндрюса, штат Техас, и объект International Isotopes, Incorporated, который будет построен около Юниса, штат Нью-Мексико. [4]

Различные несчастные случаи на заводе в 2014 году привлекли внимание к проблеме того, что делать с растущим объемом отходов и будет ли WIPP безопасным хранилищем. [5] Инциденты 2014 года включали взрыв отходов и выброс в воздух радиоактивных материалов, в результате чего 21 работник завода подвергся воздействию малых доз радиации, которые находились в пределах безопасности. [6]

История

Геология и выбор места

В 1970 году Комиссия по атомной энергии США , позже объединенная с Министерством энергетики (DOE), предложила место в Лионсе , штат Канзас, для изоляции и хранения радиоактивных отходов. В конечном итоге место в Лионсе было признано непригодным для использования из-за местной и региональной оппозиции, и в частности из-за обнаружения некартированных нефтяных и газовых скважин, расположенных в этом районе. Считалось, что эти скважины потенциально ставят под угрозу способность планируемого объекта содержать ядерные отходы. В 1973 году в результате этих опасений и из-за позитивного интереса со стороны южного сообщества Нью-Мексико DOE переместило место предполагаемого хранилища ядерных отходов, теперь называемое Опытным заводом по изоляции отходов (WIPP), в соляные пласты бассейна Делавэр, расположенные недалеко от Карлсбада , штат Нью-Мексико . [7]

Бассейн Делавэр — осадочный бассейн, сформированный в основном в пермский период примерно 250 миллионов лет назад. Это один из трех суббассейнов Пермского бассейна в Западном Техасе и Юго-Восточном Нью-Мексико. Он содержит 4900–9200 футов (1500–2800 м) толстой колонны осадочных пород, которая включает некоторые из самых богатых нефтью и газом пород в Соединенных Штатах. [8] Древнее мелководное море неоднократно заполняло бассейн и испарялось, в то время как бассейн медленно опускался, оставляя после себя почти непроницаемый слой эвапоритов толщиной 3300 футов (1000 м) , в основном соли, в формациях Саладо и Кастилия, геологически похожих на другие бассейны, созданные эвапоритовыми внутренними морями . Со временем соляные пласты были покрыты дополнительными 980 футами (300 м) почвы и породы. [7] Когда в 1975 году началось бурение соляных пластов формации Саладо , ученые обнаружили, что на краю бассейна произошли геологические нарушения, которые переместили слои между пластами в почти вертикальное положение. [7] В ответ на это место было перемещено в более стабильный центр бассейна, где соляные пласты формации Саладо имеют наибольшую толщину и расположены совершенно горизонтально.

Некоторые наблюдатели предположили, в начале исследований, что геологическая сложность бассейна была проблематичной, из-за чего выдолбленные пещеры были нестабильными. [9] Однако то, что некоторые считают нестабильностью, другие считают положительным аспектом соли как вмещающей породы. Еще в 1957 году Национальная академия наук рекомендовала соль для захоронения радиоактивных отходов, потому что на глубине она будет пластически деформироваться, движение, называемое «соляной ползучестью» в соляной промышленности. Это постепенно заполнит и запечатает любые отверстия, созданные добычей, а также внутри и вокруг отходов. [10]

Установка опор в помещениях для утилизации отходов для поддержания их устойчивости до заполнения.

Точное размещение строительной площадки в бассейне Делавэр менялось несколько раз из-за проблем безопасности. Залежи рассола , расположенные под соляными отложениями в бассейне Делавэр, представляли потенциальную проблему безопасности. Рассол был впервые обнаружен, когда бурение в 1975 году высвободило находящийся под давлением осадок жидкости из-под уровня хранилища. [7] Строительство завода вблизи одного из этих месторождений может, при определенных обстоятельствах, поставить под угрозу безопасность объекта. Рассол может просочиться в хранилище и либо растворить радиоактивность, либо унести твердые частицы с радиоактивными отходами на поверхность. Затем загрязненный рассол необходимо будет очистить и надлежащим образом утилизировать. Рядом с местом нет питьевой воды, поэтому возможное загрязнение воды не вызывает беспокойства. После многократного глубокого бурения было выбрано окончательное место. Место расположено примерно в 25 милях (40 км) к востоку от Карлсбада. [7]

Отходы размещаются в помещениях на глубине 2150 футов (660 м) под землей, которые были выкопаны в толще соляной формации толщиной 3000 футов (910 м) ( формации Саладо и Кастилия ), где соляная тектоника была стабильной на протяжении более 250 миллионов лет. [ необходима ссылка ] Из-за эффектов пластичности соль будет течь в любые образующиеся трещины, что является основной причиной, по которой эта область была выбрана в качестве принимающей среды для проекта WIPP. [11] [12] [13]

По состоянию на март 2022 года WIPP получил 40% от разрешенного количества отходов, установленного Законом об изъятии земель. Для размещения большего количества отходов необходимо добавить больше комнат и панелей. [14]

Решение общественных проблем посредством ЭЭГ

Для того, чтобы справиться с растущим общественным беспокойством по поводу строительства WIPP, в 1978 году была создана Группа по оценке окружающей среды Нью-Мексико (EEG). [7] Эта группа, которой было поручено контролировать WIPP, проверила заявления, факты и исследования, проведенные и опубликованные DOE в отношении объекта. Руководство, которое предоставила эта группа, эффективно снизило общественный страх [ нужна цитата ] и позволило объекту развиваться с небольшим общественным сопротивлением по сравнению с аналогичными объектами по всей стране, такими как Yucca Mountain в Неваде.

EEG, в дополнение к выполнению функции проверки для правительственных агентств, курирующих проект, выступила в качестве ценного консультанта. В ходе бурения в 1981 году снова был обнаружен находящийся под давлением рассол. Место было готово к закрытию, когда вмешалась EEG и предложила провести ряд испытаний рассола и окружающей территории. Эти испытания были проведены, и результаты показали, что месторождение рассола было относительно небольшим и было изолировано от других месторождений. Бурение в этом районе было признано безопасным из-за этих результатов. Это сэкономило проекту ценные деньги и время, предотвратив радикальное перемещение. [7]

Ранние сложности при строительстве и испытаниях

В 1979 году Конгресс США санкционировал строительство объекта. [15] В дополнение к официальному разрешению Конгресс переопределил уровень отходов, которые должны храниться в WIPP, с высокотемпературных на трансурановые или низкоактивные отходы. Трансурановые отходы часто состоят из материалов, которые контактировали с радиоактивными веществами, такими как плутоний и уран . Это часто включает перчатки, инструменты, тряпки и различные машины, часто используемые при производстве ядерного топлива и оружия . [8] Хотя эти отходы гораздо менее активны, чем побочные продукты ядерного реактора, они все еще остаются радиоактивными в течение приблизительно 24 000 лет. [9] Это изменение в классификации привело к снижению параметров безопасности для предлагаемого объекта, что позволило продолжить строительство более быстрыми темпами. [7]

Первое масштабное тестирование объекта должно было начаться в 1988 году. Предлагаемые процедуры тестирования включали захоронение образцов низкоактивных отходов в недавно построенных пещерах. Затем на объекте должны были быть проведены различные структурные и экологические испытания для проверки его целостности и доказательства его способности безопасно содержать ядерные отходы. [16] Противодействие со стороны различных внешних организаций отложило фактическое тестирование до начала 1990-х годов. Попытки тестирования были возобновлены в октябре 1991 года, когда министр энергетики США Джеймс Уоткинс объявил, что он начнет транспортировку отходов в WIPP. [9]

Несмотря на очевидный прогресс на объекте, строительство все еще оставалось дорогостоящим и сложным. Первоначально задуманное в 1970-х годах как склад для отходов, хранилище теперь имело правила, аналогичные правилам ядерных реакторов . По состоянию на декабрь 1991 года завод строился в течение 20 лет и, по оценкам, стоил более одного миллиарда долларов (что эквивалентно 1,99 миллиарда долларов в долларах 2023 года [17] ). [9] В то время должностные лица WIPP сообщили, что более 28 различных организаций претендовали на полномочия по эксплуатации объекта. [9]

Одобрение Конгресса

В ноябре 1991 года федеральный судья постановил, что Конгресс должен одобрить WIPP до того, как любые отходы, даже в целях тестирования, будут отправлены на объект. Это на неопределенный срок отложило тестирование до тех пор, пока Конгресс не даст своего одобрения. [9] 102- й Конгресс США принял закон, разрешающий использование WIPP. Палата представителей США одобрила объект 6 октября 1992 года, а Сенат США принял законопроект, разрешающий открытие объекта 8 октября того же года. [18] Законопроект встретил сильное сопротивление в Сенате. Сенатор Ричард Х. Брайан боролся с законопроектом, основываясь на проблемах безопасности, которые касались аналогичного объекта, расположенного в Неваде , штате, сенатором которого он был. Его усилия почти помешали принятию законопроекта. Сенаторы от Нью-Мексико Пит В. Доменичи и Джефф Бингаман эффективно заверили сенатора Брайана, что эти вопросы будут рассмотрены в 103-м Конгрессе . Окончательный законопроект предусматривал стандарты безопасности, запрошенные Палатой представителей, и ускоренные сроки, запрошенные Сенатом. [18]

Окончательный законопроект предписывал Агентству по охране окружающей среды (EPA) выпустить пересмотренные стандарты безопасности для объекта. Он также требовал от EPA утвердить планы испытаний для объекта в течение десяти месяцев. В законе говорилось, что стандарты безопасности, предписанные в законопроекте, были применимы только к WIPP в Нью-Мексико, а не к другим объектам в Соединенных Штатах. Этот пункт заставил сенатора Брайана выступить против законопроекта, поскольку он хотел, чтобы стандарты безопасности, предписанные законопроектом, применялись также к объекту в Неваде. [18]

Тестирование и итоговая сертификация

В 1994 году Конгресс приказал Sandia National Laboratories начать масштабную оценку объекта в соответствии со стандартами, установленными EPA. Оценка объекта продолжалась четыре года, в результате чего общая продолжительность оценки составила 25 лет. В мае 1998 года EPA пришло к выводу, что есть «разумные ожидания», что объект будет содержать подавляющее большинство захороненных там отходов. [7]

Первые ядерные отходы прибыли на завод 26 марта 1999 года. Эта партия отходов была из Лос-Аламосской национальной лаборатории , крупного центра исследований и разработок ядерного оружия, расположенного к северу от Альбукерке, штат Нью-Мексико. Другая партия последовала 6 апреля того же года. Эти партии ознаменовали начало работы завода. [3] По состоянию на декабрь 2010 года завод получил и хранил 9207 партий (2 703 700 куб. футов или 76 561 м 3 ) отходов. Большая часть этих отходов была доставлена ​​на завод по железной дороге или грузовиками. [11] Последний объект содержит в общей сложности 56 хранилищ, расположенных примерно в 2130 футах (650 м) под землей. Каждое помещение имеет длину 300 футов (90 м). [16] Предполагается, что завод будет продолжать принимать отходы в течение 25-35 лет и, по оценкам, будет стоить в общей сложности 19 миллиардов долларов. [3]

Отгрузка бочек, прибывающих в WIPP

Инциденты в WIPP

5 февраля 2014 года около 11:00 утра загорелся грузовик с солью, что вызвало эвакуацию из подземного сооружения. [19] Шестеро рабочих были доставлены в местную больницу с отравлением дымом и были выписаны на следующий день. Лабораторные тесты после пожара подтвердили, что во время или в результате пожара не было никакого выброса радиоактивных материалов. [20] Подземное оборудование для мониторинга воздуха вышло из строя после возгорания грузовика. [21]

В 2020 году субподрядчик WIPP подал иск на 32 миллиона долларов, утверждая, что «компания, управляющая объектом, нарушила свой контракт на восстановление воздушной системы хранилища ядерных отходов». Из-за инцидента 2014 года техасская компания Critical Application Alliance LLC была нанята для строительства новой вентиляционной системы. Проект должен был исправить неисправную конструкцию кровельных панелей, фундамента WIPP и крайне дефектную конструкцию системы управления. [22]

Взрыв контейнера 2014 года

14 февраля 2014 года произошла утечка радиоактивных материалов из поврежденного хранилища. Анализ аварий на WIPP, проведенный DOE, показал отсутствие «культуры безопасности» на объекте. [23]

15 февраля 2014 года власти приказали рабочим укрыться на месте на объекте после того, как в 23:30 предыдущего дня мониторы воздуха зафиксировали необычно высокий уровень радиации. Ни один из 139 рабочих объекта не находился под землей во время инцидента. [24] [25] Позже, следовые количества воздушной радиации, состоящей из частиц америция и плутония, были обнаружены над землей, в 0,5 мили (0,80 км) от объекта. [24] В общей сложности 22 рабочих подверглись воздействию радиоактивных загрязняющих веществ, эквивалентных стандартному рентгену грудной клетки. [26] Carlsbad Current-Argus писала: «Утечка радиации произошла вечером 14 февраля, согласно новой информации, обнародованной на пресс-конференции [20 февраля]. Джо Франко, менеджер полевого офиса DOE в Карлсбаде, сказал, что подземный монитор воздуха зафиксировал высокие уровни альфа- и бета-радиационной активности, соответствующие [отходам] захороненным на WIPP». [27] Что касается повышенных уровней плутония и америция, обнаруженных за пределами хранилища ядерных отходов, Райан Флинн, министр охраны окружающей среды Нью-Мексико, заявил во время пресс-конференции: «Подобные события просто не должны происходить. С точки зрения штата, одно событие — это слишком много». [28]

26 февраля 2014 года DOE объявило, что 13 наземных рабочих WIPP дали положительный результат на воздействие радиоактивного материала. Другие сотрудники находились в процессе тестирования. В четверг, 27 февраля, DOE объявило, что оно разослало «письмо, чтобы сообщить людям в двух округах то, что им известно на данный момент. Чиновники заявили, что еще слишком рано знать, что это означает для здоровья рабочих». [29] Дополнительные тесты будут проведены среди сотрудников, которые работали на месте на следующий день после утечки. На поверхности 182 сотрудника продолжали работать. Обновление от 27 февраля включало комментарии о планах сначала выяснить, что произошло под землей, с помощью беспилотных зондов, а затем людей. [30] [31]

Юго-западный исследовательский и информационный центр опубликовал отчет 15 апреля 2014 года [32], в котором говорилось, что один или несколько из 258 контактно-обрабатываемых контейнеров с радиоактивными отходами, расположенных в комнате 7, панели 7 подземного хранилища, выпустили радиоактивные и токсичные химикаты. [33] Место утечки оценивалось примерно в 1500 футах (460 м) от монитора воздуха, который вызвал загрязнение в системе фильтрации. Загрязнения распространились по более чем 3000 футам (910 м) туннелей, ведущих к 2150-футовой (660 м) выхлопной шахте в окружающую надземную среду. Станция мониторинга воздуха № 107, расположенная в 0,5 мили (0,8 км) от него, обнаружила радиотоксины. Фильтр со станции № 107 был проанализирован Карлсбадским центром мониторинга и исследований окружающей среды (CEMRC) и обнаружил, что он содержит 0,64  беккереля (Бк) на кубический метр воздуха америция-241 и 0,014 Бк плутония-239 и плутония-240 на кубический метр воздуха (что эквивалентно 0,64 и 0,014 событий радиоактивного распада в секунду на кубический метр воздуха). [34] DOE согласилось с тем, что произошел выброс радиоактивности из хранилища, и подтвердило, что «событие началось 14 февраля 2014 года в 23:14 и продолжалось до 15 февраля 2014 года в 14:45». [35] DOE также подтвердило, что «значительное изменение направления ветра можно увидеть около 8:30 утра 15 февраля 2014 года». [36] [37] Агентство по охране окружающей среды сообщило о радиоактивном выбросе на своей странице новостей WIPP. [38]

После анализа, проведенного CEMRC 15 февраля 2014 года, было обнаружено, что фильтр станции A загрязнен 4335,71 Бк Am-241 на каждые 35 кубических футов (1 м 3 ) и 671,61 Бк плутония-239 и плутония-240 на каждые 35 кубических футов (1 м 3 ). [39] Боб Альварес, бывший чиновник DOE, заявил, что долгосрочные последствия проблемы WIPP основаны на том факте, что DOE имеет 66 000 м 3 (2 300 000 кубических футов) трансурановых отходов, которые не были утилизированы из-за того, что нет долгосрочных планов утилизации трансурановых отходов, включая 5 тонн плутония, которые находятся на месте на площадке Savannah River Site, а также воду из ядерной резервации Hanford в штате Вашингтон. [40] В статье в Bulletin of the Atomic Scientists Альварес написал, что «Отходы, содержащие плутоний, прорвались через вентиляционную систему WIPP, поднявшись на 2150 футов на поверхность, загрязнив по меньшей мере 17 рабочих и распространив небольшие количества радиоактивных материалов в окружающую среду». [41] Корпорация URS, которая курирует WIPP, отстранила и понизила в должности контрактного управляющего хранилищем. Альварес размышляет над понятием «контрактного обращения» с радиоактивными отходами, поскольку оно применяет обычные методы обработки, которые не учитывают десятки тысяч контейнеров, захороненных до 1970 года на нескольких объектах DOE. Альварес утверждает, что количество этих отходов плутония до 1970 года в 1300 раз превышает количество, разрешенное для «утечки» в окружающую среду на WIPP; однако большая часть этих отходов просто захоронена на глубине нескольких футов под землей на объектах DOE. [42]

Источником загрязнения позже оказалась бочка, которая взорвалась 14 февраля, потому что подрядчики Национальной лаборатории Лос-Аламоса наполнили ее органическим наполнителем для кошачьих туалетов вместо глиняного . Другие бочки с той же проблемой затем были запечатаны в более крупные контейнеры. [43] Антрополог Винсент Иаленти подробно изучил политические, социальные и финансовые причины этой ошибки с органическим наполнителем для кошачьих туалетов, связав ее с ускоренными темпами кампании по очистке ядерных отходов 3706 Министерства энергетики и штата Нью-Мексико, которая проводилась с 2011 по 2014 год. Исследование Иаленти было опубликовано в The Bulletin of the Atomic Scientists в июле 2018 года. [44]

Инциденты 2014 года подняли вопрос о том, станет ли WIPP безопасной заменой хранилища ядерных отходов Yucca Mountain в Неваде в качестве места назначения для всех отходов, образующихся на коммерческих атомных электростанциях США. [5] Первоначально ожидалось, что стоимость аварии 2014 года превысит 2 миллиарда долларов и нарушит другие программы на различных объектах ядерной промышленности. [45] 9 января 2017 года завод был официально открыт после трех лет очистки стоимостью 500 миллионов долларов, что значительно меньше прогнозируемого. [46] 10 апреля завод получил свою первую партию отходов с момента повторного открытия. [47]

Климат

На опытном заводе по изоляции отходов летом 1994 года была зафиксирована самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная в Нью-Мексико, — 122 °F (50 °C).

Будущее

Предупреждения на контейнере для отходов

После захоронения отходов в объекте, которое, по оценкам, произойдет где-то между 2025 и 2035 годами [ нужна цитата ], пещеры для хранения будут обрушены и запечатаны 13 слоями бетона и почвы. Затем соль просочится и заполнит различные трещины и щели, окружающие бочки с отходами. Примерно через 75 лет отходы будут полностью изолированы от окружающей среды. [49]

Хранилище ядерных отходов Yucca Mountain — это незавершённое, в настоящее время не функционирующее глубокое геологическое хранилище в округе Най, штат Невада . В 1987 году Конгресс выбрал Yucca Mountain для исследования в качестве потенциального первого постоянного хранилища ядерных отходов и поручил Министерству энергетики (DOE) игнорировать другие предложенные места и изучать исключительно Yucca Mountain. Однако федеральное финансирование этого места было прекращено в 2011 году поправкой к Закону о Министерстве обороны и продолжающихся ассигнованиях на полный год , принятому 14 апреля 2011 года. [50]

Критерии

Отходы, которые должны быть утилизированы в WIPP, должны соответствовать определенным «критериям приемки отходов». [51] Он принимает трансурановые отходы, полученные в результате деятельности DOE. Отходы должны иметь радиоактивность, превышающую 100 нанокюри (3,7  кБк ) на грамм от TRU, которые производят альфа-излучение с периодом полураспада более 20 лет. Этот критерий включает в себя плутоний , уран , америций и нептуний среди прочих. WIPP не должен выступать в качестве места захоронения каких-либо высокоактивных радиоактивных отходов или любого ядерного топлива, которое уже было использовано. [52] Смешанные отходы содержат как радиоактивные, так и опасные компоненты, и WIPP впервые получил смешанные отходы 9 сентября 2000 года. Смешанные отходы совместно регулируются EPA и Департаментом окружающей среды Нью-Мексико .

Контейнеры также могут содержать ограниченное количество жидкостей. Энергия, выделяемая радиоактивными материалами, будет диссоциировать воду на водород и кислород ( радиолиз ). Это может затем создать потенциально взрывоопасную среду внутри контейнера. Контейнеры также должны быть вентилируемыми, чтобы предотвратить это. Все контейнеры должны пройти визуальный осмотр, который документируется, чтобы гарантировать, что все контейнеры находятся в хорошем состоянии. «Хорошее состояние» описывается как «не имеющее значительной ржавчины, прочное и структурно целостное, и не показывающее признаков утечки». [52]

Принцип

Отходы размещаются в помещениях на глубине 2150 футов (660 м) под землей, которые были выкопаны в толще соляной формации толщиной 3000 футов (910 м) ( формации Саладо и Кастилия ), где соляная тектоника была стабильной более 250 миллионов лет. [53] Из-за эффектов пластичности соль и вода будут течь в любые трещины, которые развиваются, что является основной причиной, по которой эта область была выбрана в качестве принимающей среды для проекта WIPP. Поскольку бурение или раскопки в этой области будут опасными еще долгое время после того, как эта область будет активно использоваться, есть планы построить маркеры, чтобы предотвратить непреднамеренное вторжение человека в течение следующих десяти тысяч лет. [11] [12] [13]

Формация Саладо представляет собой массивное пластовое соляное месторождение (>99% NaCl), имеющее простую гидрогеологию . Поскольку массивный NaCl несколько пластичен, отверстия закрываются под давлением, порода становится непористой, эффективно закрывая поры и трещины. Это оказывает значительное влияние на общую гидравлическую проводимость (водопроницаемость) и коэффициенты молекулярной диффузии. Они составляют порядка ≤10−14 м  /с и ≤10−15 м  2 / с соответственно. [54] [55]

Триггеры осведомленности

Логотип радиоактивной опасности ISO 2007

С 1983 года DOE работает с лингвистами, археологами, антропологами, материаловедами, писателями-фантастами и футуристами, чтобы разработать систему оповещения. [56] В случае WIPP маркеры, называемые «пассивными институциональными элементами контроля», будут включать внешний периметр из тридцати двух гранитных столбов высотой 25 футов (7,6 м), построенных в квадрате со стороной четыре мили (6 км). Эти столбы будут окружать земляную стену высотой 33 фута (10 м) и шириной 100 футов (30 м). Внутри этой стены будут находиться еще 16 гранитных столбов. В центре, прямо над местом захоронения отходов, будет находиться гранитная комната без крыши высотой 15 футов (4,6 м), предоставляющая дополнительную информацию. Команда намерена выгравировать предупреждения и информационные сообщения на гранитных плитах и ​​столбах. [ необходима цитата ]

Эта информация будет записана на шести официальных языках Организации Объединенных Наций (английский, испанский, русский, французский, китайский , арабский ), а также на языке коренных американцев навахо , родном для этого региона, с дополнительным местом для перевода на будущие языки. Также рассматриваются пиктограммы , такие как изображения человечков и культовый «Крик» с картины Эдварда Мунка . Полные сведения о заводе не будут храниться на месте; вместо этого они будут распространены в архивах и библиотеках по всему миру. Команда планирует представить свой окончательный план правительству США примерно к 2028 году, и они завершат предупреждающие сообщения к 2033 году. [11] [57]

Подземная лаборатория

В туннеле WIPP установлены чистые помещения для EXO

Часть участка используется для проведения подземных физических экспериментов [58] , которые требуют защиты от космических лучей . Хотя это место находится на умеренной глубине, как и такие лаборатории ( эквивалент защиты в воде 1585 метров [59] : 8  ), у него есть несколько преимуществ. Соль легко выкапывать, [60] : 24  сухая (нет воды для откачки), и соль содержит гораздо меньше природных радионуклидов , чем горная порода. [61]

В феврале 2014 года на заводе WIPP произошел несчастный случай, из-за которого пришлось прекратить всю научную деятельность; [62] для большинства экспериментов потребовалось от одного до двух лет, чтобы восстановиться, и не все эксперименты восстановились, чтобы продолжить свою деятельность в WIPP. В частности, неизвестно, восстановила ли коллаборация Dark Matter Time Projection Chamber свою деятельность в WIPP после событий февраля 2014 года.

В настоящее время (2018) в WIPP размещается Обсерватория обогащенного ксенона (EXO), которая ищет безнейтринный двойной бета-распад . Экспериментальное сотрудничество по темной материи, которое работало в WIPP до 2014 года, Dark Matter Time Projection Chamber (DMTPC), продолжает свою работу и нацелено на развертывание своего следующего детектора в SNOLAB . После событий 2014 года в WIPP эксперименты DMTPC были приостановлены, но, как ожидается, возобновятся после завершения строительства здания и размещения отходов в объекте. [63] Детектор, который имелся у сотрудничества DMTPC в WIPP, был прототипом детектора DMTPC объемом 10 л (с активным объемом 10 литров, отсюда и название 10-L или 10L), который начал работу в WIPP в октябре 2010 года.

Также сотрудничество EXO продолжает свою деятельность. Планируемое окончание операций EXO в WIPP было в декабре 2018 года, и сотрудничество планировало построить детектор следующего этапа в SNOLAB . Это означает, что две крупнейшие экспериментальные инфраструктуры (EXO и DMTPC) WIPP намерены переехать в SNOLAB и прекратить свою деятельность в WIPP до конца 2019 года. Это оставит подземную лабораторию WIPP без какого-либо крупного научного эксперимента.

Предыдущие эксперименты в WIPP включают детекторы проекта MAJORANA по поиску двойного бета-распада без нейтрино, называемые Segmented Enriched Germanium Assembly ( SEGA ) и Multiple Element Germanium Array ( MEGA ); это были прототипы детекторов, использовавшихся для разработки измерительного аппарата сотрудничества, который был развернут в WIPP в 2004 году. С тех пор (с 2014 года) сотрудничество MAJORANA построило детектор, MAJORANA Demonstrator, в подземном исследовательском центре Sanford (SURF) в Лиде, Южная Дакота . Сотрудничество MAJORANA оставалось активным (по состоянию на 2019 год) и было нацелено на создание большого эксперимента по двойному бета-распаду без нейтрино LEGEND после фазы MAJORANA Demonstrator.

Некоторые небольшие эксперименты с нейтрино и темной материей, которые в основном были ориентированы на разработку технологий, также проводились в WIPP. Также в WIPP проводился ряд биологических экспериментов; например, эти эксперименты изучали биологические условия глубокого подземного соляного месторождения. В одном эксперименте исследователям удалось вырастить бактерии из спор возрастом 250 миллионов лет, найденных в WIPP. Эксперимент по низкому фоновому излучению изучает влияние среды с пониженной радиацией на биологические системы. Эксперимент по низкому фоновому излучению был остановлен вместе со всеми другими экспериментами в феврале 2014 года, но продолжился после лета 2016 года в WIPP и продолжается с тех пор.

Испытания 2000 года по переносу актинидов в доломите Кулебра из окрестностей Карлсбада, штат Нью-Мексико, были одним из многих экспериментов в этом месте, направленных на решение проблем безопасности лаборатории. [64] Другие геологические/геофизические эксперименты проводились на WIPP, как и некоторые специальные эксперименты, связанные с работой завода как хранилища радиоактивных отходов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Пилотный завод по изоляции отходов Министерства энергетики США – площадка WIPP". wipp.energy.gov . Получено 8 ноября 2022 г. В 1979 г. Конгресс санкционировал WIPP, и объект был построен в 1980-х годах. Конгресс ограничил WIPP утилизацией отходов TRU, полученных в оборонных целях, в Законе об изъятии земель 1992 г. В 1998 г. Агентство по охране окружающей среды США сертифицировало WIPP для безопасной и долгосрочной утилизации отходов TRU.
  2. ^ Рубин, Габриэль (14 мая 2021 г.). «Побег из Юкка-Маунтин: администрация Байдена обещает прогресс в вопросе ядерных отходов». Wall Street Journal . Единственное федеральное место долгосрочного захоронения отходов ядерной энергетики находится в Юкка-Маунтин в Неваде (есть также место недалеко от Карлсбада, штат Нью-Мексико, для отходов, образующихся в результате правительственной программы по созданию ядерного оружия).
  3. ^ abc Федер, Тони. «DOE открывает WIPP для захоронения ядерных отходов». Physics Today, 52.5 (1999): 59. Печать.
  4. International Isotopes Incorporated, Обзор проекта, Архивировано 22 августа 2014 г. на Wayback Machine . Intisoid.com
  5. ^ ab Tollefson, Jeff (4 марта 2014 г.). «США стремятся возродить исследования отходов: радиоактивная утечка выводит ядерные хранилища на первый план». Nature .
  6. ^ Vartabedian, Ralph. "Авария 2014 года на WIPP входит в число самых дорогостоящих в истории США". Albuquerque Journal. Los Angeles Times . Получено 20 января 2017 г. Двадцать один рабочий на поверхности получил низкие дозы радиации, которые, по словам федеральных чиновников, находились в пределах безопасности. Во время взрыва барабана в шахте не было рабочих.
  7. ^ abcdefghi Керр, Ричард А. «Радиоактивные отходы от оружия, наконец-то дом». Science 283.5408 (1999): 1626. Печать.
  8. ^ ab Weeks, Jennifer. «Ядерные отходы, захороненные на века в пустыне Нью-Мексико». CQ Researcher 21.4 (2011): 84–85. Печать.
  9. ^ abcdef Чарльз, Дэн. «Будут ли американские ядерные отходы захоронены?» New Scientist 132.1799 (1991): 16. Печать.
  10. ^ Hess, Harry H.; Adkins, John N.; Benson, William E.; Frye, John C.; Heroy, William B.; Hubbert, M. Kinh; Russell, Richard J.; Theis, Charles V. (1957). «Утилизация радиоактивных отходов на суше», Отчет Комитета по утилизации отходов Отделения наук о Земле. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук — Национальный исследовательский совет. doi : 10.17226/10294. hdl : 2027/mdp.39015003392217. ISBN 978-0-309-58067-0. PMID  24967479 . Получено 2 июня 2015 г. .
  11. ^ abcdefg John Hart and Associates, PA (19 августа 2004 г.). План внедрения постоянных маркеров (технический отчет). Министерство энергетики. doi : 10.2172/990726 . Получено 21 января 2023 г. – через OSTI.GOV.
  12. ^ ab Экспертное заключение о маркерах для предотвращения непреднамеренного проникновения человека на пилотную установку по изоляции отходов, отчет Национальной лаборатории Сандия SAND92-1382 / UC-721 (1993).
  13. ^ ab "Выдержки из "Экспертной оценки маркеров для предотвращения непреднамеренного проникновения человека на пилотную установку по изоляции отходов"". Архивировано из оригинала 4 июля 2013 г. . Получено 1 марта 2018 г. .
  14. ^ «EM планирует будущее WIPP с новой вентиляцией и улучшениями инфраструктуры». Energy.gov . Получено 13 декабря 2022 г. .
  15. ^ Лоренци, Нил. «DOE может открыть завод по изоляции ядерных отходов». Профессиональная безопасность 41.4 (1996): 54. Печать.
  16. ^ ab Монастерски, Ричард. «Первый полигон ядерных отходов наконец готов». Science News 140.15 (1991): 228. Печать.
  17. ^ Джонстон, Луис; Уильямсон, Сэмюэл Х. (2023). «Каков был ВВП США тогда?». MeasuringWorth . Получено 30 ноября 2023 г. .Данные дефлятора валового внутреннего продукта США соответствуют серии MeasuringWorth .
  18. ^ abc Палмер, Элизабет А. «Сенат одобрил законопроект о начале испытаний на ядерном полигоне в Нью-Мексико». Ежеквартальный еженедельный отчет Конгресса 50.40 (1992): 3156. Печать.
  19. ^ "Пожар вызвал эвакуацию завода WIPP". KOB . Получено 16 февраля 2014 г. .
  20. ^ "Лаборатория Карлсбада подтверждает отсутствие утечки радиации после пожара WIPP". Carlsbad Current Argus . Получено 16 февраля 2014 г.
  21. ^ Эмшвиллер, Джон (25 апреля 2014 г.). «Менеджеры обвиняются в утечке ядерной информации». Wall Street Journal . Получено 29 апреля 2014 г.
  22. ^ Уайланд, Скотт (29 октября 2020 г.) [Обновлено 4 декабря 2021 г.]. «Субподрядчик подал в суд на WIPP за $32 миллиона за отмененные работы». Санта-Фе, Нью-Мексико . Получено 13 декабря 2022 г.
  23. ^ Кэмерон Л. Трейси, Меган К. Дастин и Родни К. Юинг, Политика: переоценка хранилища ядерных отходов в Нью-Мексико, Nature , 13 января 2016 г.
  24. ^ ab Gill, Deb (19 февраля 2014 г.). "Radiological Monitoring Continues at WIPP" (PDF) (Пресс-релиз). WIPP . Получено 22 февраля 2014 г. .
  25. ^ "Возможная утечка радиации на военном полигоне ядерных отходов в Нью-Мексико". Reuters. 16 февраля 2014 г. Получено 16 февраля 2014 г.
  26. ^ "Пилотная установка по изоляции отходов Министерства энергетики США – Восстановление WIPP – Описание аварии". wipp.energy.gov . Получено 13 декабря 2022 г. .
  27. ^ Ponce, Zack (20 февраля 2014 г.). "WIPP: Radiation not dangerous amount". Carlsbad Current-Argus . Получено 22 февраля 2014 г.
  28. ^ Виллагран, Лорен (21 февраля 2014 г.). «Утечки WIPP «никогда не должны происходить». Albuquerque Journal . Получено 23 февраля 2014 г.
  29. ^ Митри, Лизе (26 февраля 2014 г.). «13 сотрудников WIPP сдали положительный тест на радиацию». KRQE News 13 . Получено 2 июня 2015 г.
  30. ^ Валлез, Ким (27 февраля 2014 г.). «Чиновники WIPP планируют повторное открытие и очистку». KRQE News 13 . Получено 2 июня 2015 г.
  31. Гринспан, Брайан (2 марта 2014 г.). «Вместо Нью-Мексико могли быть мы». Las Vegas Sun. Получено 2 марта 2014 г.
  32. ^ Юго-западный исследовательский и информационный центр. "WIPP Radiation Release, 15 апреля 2014 г." (PDF) . SRIC . Получено 15 апреля 2014 г. .
  33. ^ "Waste Isolation Pilot Plant, WIPP Status Report" (PDF) . Версия 2.3 . Waste Data System, US Department of Energy . Получено 15 апреля 2014 г. .
  34. ^ Центр мониторинга и исследований окружающей среды Карлсбада. "CEMRС обнаруживает следовые количества радиоактивных частиц на станции отбора проб воздуха вблизи объекта WIPP". Университет штата Нью-Мексико . Получено 15 апреля 2014 г.
  35. ^ Министерство энергетики США. "14 февраля 2014 г., оценка последствий выброса загрязнения" (PDF) . EA09CN3031-2-0 . Министерство энергетики США . Получено 15 апреля 2014 г. .
  36. ^ Пилотная установка изоляции отходов WIPP. "WIPP update". Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 16 апреля 2014 г. Получено 15 апреля 2014 г.
  37. ^ Департамент окружающей среды Нью-Мексико. «Пилотный завод по изоляции отходов (WIPP), ответ на февральский пожар на подземном соляном грузовике и выброс радионуклидов». Департамент окружающей среды Нью-Мексико . Получено 15 апреля 2014 г.
  38. ^ "WIPP News". EPA . Получено 15 апреля 2014 г.
  39. ^ Университет штата Нью-Мексико, CEMRC. "Активность станций A и B до 4-1-14" (PDF) . CMERC . Получено 15 апреля 2014 г. .
  40. ^ Альварес, Боб. «История WIPP: она есть и будет сагой…». SafeEnergy, Greenworld . Получено 15 апреля 2014 г.
  41. ^ Альварес, Роберт (23 марта 2014 г.). «Проблема WIPP и ее значение для утилизации оборонных ядерных отходов». Бюллетень ученых-атомщиков . Получено 16 апреля 2014 г.
  42. ^ Агентство по охране окружающей среды США. "Завод по изоляции отходов (40 CFR части 191 и 194)". EPA . Получено 16 апреля 2014 г.
  43. ^ "Органический кошачий наполнитель — главный подозреваемый в аварии с ядерными отходами". NPR.org . 23 мая 2014 г. Получено 2 июня 2015 г.
  44. ^ Винсент, Иаленти (2018). «Отходы торопятся: как кампания по ускорению поставок ядерных отходов закрыла долгосрочное хранилище WIPP». Бюллетень ученых-атомщиков . 74 (4): 262–275. Bibcode : 2018BuAtS..74d.262I. doi : 10.1080/00963402.2018.1486616. S2CID  149512093. SSRN  3203978.
  45. ^ Вартабедян, Ральф. (22 августа 2016 г.). «Ядерная авария в Нью-Мексико входит в число самых дорогостоящих в истории США». Los Angeles Times .
  46. ^ Конка, Джеймс (10 января 2017 г.). «Хранилище ядерных отходов WIPP снова открыто для бизнеса». Получено 26 января 2017 г.
  47. ^ "WIPP UPDATE: 10 апреля 2017 г. – WIPP получает первую партию с момента повторного открытия" (PDF) . wipp.energy.gov . 10 апреля 2017 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2022 г. . Получено 18 июня 2019 г. .
  48. ^ "WASTE ISOL PILOT PLT, NEW MEXICO (299569)". Western Regional Climate Center . Получено 24 апреля 2015 г.
  49. ^ Рено, Крис. «Cool Wipp». Environment 41.1 (1999): 22. Печать.
  50. ^ "PUBLIC LAW 112–10—15 АПРЕЛЯ 2011 Г.: ​​ЗАКОН О МИНИСТЕРСТВЕ ОБОРОНЫ И ПРОДОЛЖАЮЩИХСЯ АССИГНОВАНИЯХ НА ПОЛНЫЙ ГОД, 2011 Г." (PDF) . Congress.gov . Получено 6 февраля 2022 г. .
  51. ^ КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ ТРАНСУРАНОВЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ ПО ИЗОЛЯЦИИ ОТХОДОВ Редакция 8.0 (PDF) (Отчет) – через wipp.energy.gov.
  52. ^ ab Министерство энергетики Карлсбадское полевое отделение (18 октября 2018 г.). КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ ТРАНСУРАНОВЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ ПО ИЗОЛЯЦИИ ОТХОДОВ Редакция 9 (PDF) (Отчет). Министерство энергетики США. стр. 122 – через wipp.energy.gov.
  53. ^ Борнс, DJ; Барроуз, LJ; Пауэрс, DW; Снайдер, RP (1 марта 1983 г.). Деформация эвапоритов вблизи пилотного завода по изоляции отходов (WIPP) (технический отчет). doi :10.2172/6467937 – через OSTI.GOV.
  54. ^ Бохайм, Ричард Л.; Робертс, Рэндалл М. (2002). «Гидрология и гидравлические свойства слоистой эвапоритовой формации». Журнал гидрологии . 259 (1–4): 66–88. Bibcode : 2002JHyd..259...66B. doi : 10.1016/S0022-1694(01)00586-8.
  55. ^ JL Conca, MJ Apted и RC Arthur, «Водная диффузия в средах репозиториев и засыпок», Научные основы управления ядерными отходами XVI , Труды симпозиума Общества исследователей материалов, т. 294, стр. 395 (1993).
  56. Роман (12 мая 2014 г.). "Эпизод 114: Десять тысяч лет" . Получено 2 июля 2015 г.
  57. ^ «Опасность! Не входить! Не входить!». Science Illustrated . Май–июнь 2008 г.
  58. ^ "Возможности подземной лаборатории в WIPP". wipp.energy.gov . Получено 23 октября 2017 г. .
  59. ^ Esch, E.-I.; Bowles, TJ; Hime, A.; Pichlmaier, A.; Reifarth, R.; Wollnik, H. (25 августа 2004 г.). «Поток мюонов космических лучей в WIPP». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел A: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 538 (1–3): 516–525. arXiv : astro-ph/0408486 . doi : 10.1016/j.nima.2004.09.005. S2CID  18910131.
  60. ^ Собель, Хэнк (14 сентября 2005 г.). Подземные лаборатории в Японии и Северной Америке (PDF) . IX Международная конференция по темам в области астрочастиц и подземной физики (TAUP 2005) (презентация). Сарагоса , Испания.
  61. ^ "Образование соли WIPP имеет очень низкий уровень естественной радиоактивности" . Получено 23 октября 2017 г.
  62. ^ «Наука в WIPP». Wipp.energy.gov .
  63. ^ "Пилотная установка по изоляции отходов Министерства энергетики США - Наука в WIPP". wipp.energy.gov . Получено 13 декабря 2022 г. .
  64. ^ Браун, Гленн О.; Лусеро, Дэниел А.; Хси, Сюань-Цунг (22 сентября 2000 г.). «Лабораторные колоночные эксперименты для изучения адсорбции радионуклидов доломитом Кулебра на пилотном заводе по изоляции отходов». Журнал гидрологии загрязнений . OSTI  763157.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки