Багаторічна тяганина щодо знаходження надійного місця для складування ядерних відходів, імовірно, затягнеться на довгі роки.
Працівник фірми Southern California Edison вимірює рівень радіації на атомній станції Сан-Онофре 10 березня 2020 року. (Зображення надано: MediaNews Group/Orange County Register через Getty Images через Getty Images) Підпишіться на нашу розсилку
У США приблизно 90 000 тонн радіоактивних залишків накопичено на більш ніж 100 ділянках у 39 штатах у різноманітних конструкціях та резервуарах.
Протягом багатьох років країна намагалася перевезти все це до одного безпечного місця.
Федеральний закон 1987 року визначив гору Юкка в Неваді як постійне сховище для радіоактивних залишків, проте політичні та юридичні питання призвели до затримок будівництва. Роботи на майданчику ледве розпочалися, як Конгрес повністю зупинив фінансування проекту у 2011 році.
У березні 2025 року Верховний суд США розглянув аргументи, пов’язані з зусиллями щодо пошуку тимчасового полігону для радіоактивних відходів країни — рішення очікується до кінця червня. Незалежно від результату, багаторічна тяганина щодо виявлення стаціонарного місця для утилізації радіоактивних відходів, вірогідно, затягнеться ще на довгі роки.
Я науковець, який спеціалізується на явищі корозії; одним із напрямків моєї роботи було утримання радіоактивних залишків під час тимчасового складування та стаціонарного поховання. У США зазвичай є два види значно радіоактивних залишків: відходи від виготовлення ядерної зброї під час холодної війни та відходи від виробництва електроенергії на атомних електростанціях. Також є невелика частка інших радіоактивних залишків, таких як ті, що пов’язані з медичною допомогою.
Відходи від виготовлення зброї
Залишки хімічної обробки радіоактивного матеріалу, потрібного для виготовлення ядерної зброї, які часто називають «оборонними відходами», зрештою будуть розплавлені разом зі склом, а отриманий матеріал буде залитий у резервуари з неіржавної сталі. Ці резервуари мають висоту 3 метри та діаметр 60 сантиметрів, а їхня вага у заповненому вигляді становить приблизно 2266 кг.
Однак наразі більшість відходів міститься в підземних сталевих баках, переважно в Генфорді, штат Вашингтон, та Саванні-Рівер, штат Південна Кароліна, ключових локаціях розробки ядерної зброї США. У Саванні-Рівер деякі відходи вже перероблені разом зі склом, проте велика їх частина залишається необробленою.
В обох цих місцях частина радіоактивних відходів вже потрапила в ґрунт під баками, хоча відповідальні особи заявили, що ризику для здоров’я людей немає. Більшість поточних заходів щодо стримування відходів зосереджені на охороні баків від корозії та розтріскування, щоб запобігти подальшому протіканню.
Що робити, якщо ви впали в басейн відпрацьованого ядерного палива? – YouTube
Слідкуйте за відходами від виробництва електроенергії
Переважна кількість радіоактивних відходів у США – це відпрацьоване ядерне паливо з комерційних атомних станцій.
Перед застосуванням ядерне паливо існує у вигляді гранул оксиду урану, запаяних у цирконієві трубки, які самі по собі зв’язані разом. Ці зв’язки паливних стрижнів мають довжину приблизно від 3,6 до 4,8 метра та діаметр приблизно від 12 до 20 сантиметрів. У ядерному реакторі реакції поділу, що живляться ураном у цих стрижнях, виділяють тепло, яке використовується для створення гарячої води або пари для обертання турбін та генерації електроенергії.
Приблизно через три-п’ять років реакції поділу в даному зв’язку палива значно сповільнюються, навіть якщо матеріал залишається дуже радіоактивним. Зв’язки з відпрацьованим паливом виймають з реактора та переміщують в інше місце на території електростанції, де їх поміщають у величезний басейн з водою для охолодження.
Приблизно через п’ять років паливні пакети виймають, сушать та герметизують у зварних резервуарах з неіржавної сталі. Ці резервуари все ще радіоактивні та термічно гарячі, тому їх зберігають на відкритому повітрі в бетонних укриттях, що стоять на бетонних платформах, також на території електростанції. Ці укриття мають вентиляційні отвори, щоб забезпечити рух повітря повз резервуари для їх подальшого охолодження.
Станом на грудень 2024 року в США налічувалося понад 315 000 зв’язок відпрацьованих ядерних паливних стрижнів та понад 3800 резервуарів сухого складування в бетонних укриттях над землею, розташованих на чинних та колишніх електростанціях по всій державі.
Навіть реактори, які були виведені з експлуатації та демонтовані, все ще мають бетонні укриття, де зберігаються радіоактивні відходи, які мають бути охоронювані та обслуговуватися енергетичною компанією, якій належала атомна станція.
Сольові бризки з океану можуть роз’їдати резервуари з відходами на сусідніх полігонах ядерних відходів, як-от цей на атомній станції Сан-Онофре в Каліфорнії. (Зображення: Allen J. Schaben через Getty Images) Загроза води
Однією з загроз для цих методів складування є руйнація металу.
Оскільки атомні станції потребують води як для перетворення ядерної енергії в електрику, так і для охолодження реактора, вони завжди розташовуються поруч із джерелами води.
У США дев’ять з них розташовані в межах трьох кілометрів від океану, що становить особливу загрозу для резервуарів для відходів. Коли хвилі розбиваються об берег, солона вода розсіюється в повітрі у вигляді часточок. Коли ці часточки солі та води осідають на металевих поверхнях, вони можуть спричинити руйнацію металу, тому поблизу океану часто можна побачити сильно зруйновані конструкції.
У місцях складування радіоактивних відходів поблизу океану цей сольовий бризок може осідати на сталевих резервуарах. Зазвичай неіржавна сталь стійка до руйнації металу, що можна побачити на блискучих каструлях і пательнях на кухнях багатьох американців. Проте за певних умов на поверхнях з неіржавної сталі можуть утворюватися локальні ямки та тріщини.
В останні роки Міністерство енергетики США фінансувало дослідження, включаючи мої власні, щодо потенційної загрози цього типу руйнації металу. Загальні висновки полягають у тому, що резервуари з неіржавної сталі можуть утворювати ямки або тріщини, якщо їх зберігати поблизу морського узбережжя. Проте протікання радіоактивних речовин вимагатиме не лише руйнації металу резервуара, а й цирконієвих стрижнів та палива всередині них. Тому малоймовірно, що цей тип руйнації металу призведе до викиду радіоактивності.
Далеко
Більш надійне рішення, імовірно, з’явиться лише за роки або десятиліття.
Довготривале місце зберігання радіоактивних відходів має бути не лише геологічно підходящим для тисячолітнього складування, але й політично прийнятним для американського суспільства. Крім того, виникне багато складнощів, пов’язаних з транспортуванням відходів у резервуарах автомобільним або залізничним транспортом від реакторів по всій країні до будь-якого місця постійного складування.
Можливо, буде тимчасове місце, розташування якого буде узгоджено з Верховним Судом. Проте тим часом відходи залишаться там, де вони є.
Цю відредаговану статтю перевидано з видання The Conversation за ліцензією Creative Commons. Прочитайте оригінальну статтю.
Sourse: www.livescience.com