Подземная исследовательская лаборатория - Underground Research Laboratory

В Подземная исследовательская лаборатория был испытательной площадкой для глубокое геологическое хранилище из ядерные отходы управляется Атомная энергия Канады Лимитед (AECL) Whiteshell Laboratories возле Лак дю Бонне в Манитоба, Канада. Сайт построен внутри большого гранит батолит, типичный для Канадский щит. Площадка была выбрана в 1980 году, строительство началось в 1982 году и открылось в 1985 году. На площадке не хранилось радиоактивных материалов, она использовалась исключительно для измерений водообмена, движения горных пород и других вопросов, которые могли повлиять на безопасность таких материалов. . Сайт также использовали множество международных пользователей. В рамках более широкого сворачивания деятельности AECL было принято решение закрыть URL-адрес в 2003 году. Работы по очистке начались в 2006 году и завершились в 2010 году. На сайте продолжается единственный международный эксперимент по измерению утечки воды через массивную глиняную пробку. .

История

Программа обращения с отходами ядерного топлива

В 1970-е годы вопрос хранения ядерных отходов стал серьезной проблемой в атомной отрасли. Скалы Канадского щита, многие из которых физически не изменились в течение миллиардов лет, казались естественным кандидатом на такое хранение. Особенно привлекательным было то, что в таких формациях в течение миллиардов лет хранилось полноценное ядерное топливо в природе; такие депозиты, как на Сигарное озеро на севере Саскачеван, были убедительным доказательством того, что этот способ хранения был безопасным для геологических временных рамок.[1]

В 1978 году правительства Канады и Онтарио согласились профинансировать «Программу обращения с отходами ядерного топлива» (NFWMP), чтобы рассмотреть глубокое геологическое хранилище как решение проблемы растущего инвентаря отработавшего топлива.[1] В то время флот оценивался в Реакторы CANDU произведет 3,6 млн пучков твэлов к концу срока службы существующих реакторов. Организовано Совет по контролю за атомной энергией (AECB), AECL было поручено разработать необходимую технологию, а Онтарио Гидро будет оплачивать фактическое хранение и нести ответственность за транспортировку отходов на производственную площадку и обратно. В 1981 году было подписано обновленное соглашение с четкими инструкциями о том, что ядерный материал никогда не будет размещаться на экспериментальной площадке.[2]

Первоначальные планы AECL по долгосрочному удалению отходов представляли собой трехэтапный процесс; на первом этапе топливо будет храниться в существующих бассейны отработавшего топлива находится на площадках реакторов на срок от шести до десяти лет.[3] По истечении этого времени общая скорость распада снизилась до точки, в которую его можно было безопасно перемещать. На втором этапе топливо будет размещено в подземном хранилище на срок около 300 лет. К тому времени наиболее активные гамма-луч эмиттеры сгорели, и с топливом стало намного безопаснее обращаться. На заключительном этапе топливо должно было перемещаться на поверхность, но со временем от него отказались, и все время следовало проводить под землей.[2]

Строительство подземной части канадского щита устранило опасения по поводу геологических событий, обнажающих отходы в массовом порядке; легко найти большие батолиты, которые оставались нетронутыми в течение миллиардов лет. Тем не менее, они также включают трещины различных размеров, и характер движения воды через эти виды горных пород был темой ограниченного исследования. В 1978 году NFWMP решил построить испытательный полигон, чтобы ответить на два основных вопроса: один должен был охарактеризовать водный поток и химический состав в древних породах этого типа, а другой - испытать предлагаемую систему герметизации, состоящую из слоя глины. зажатый между бетонными стенами.[4]

Выбор и строительство участка

Whiteshell, построенный на вершине 1400 км2 2.6 BYa Батолит Lac du Bonnet,[5] попросили найти подходящий сайт. Критерий заключался в том, что на поверхности имелся по крайней мере один квадратный километр частично обнаженной породы, что она ранее не использовалась для раскопок, наличие электричества и находилось на разумном расстоянии от Уайтшелла. Всего было рассмотрено восемь участков, прежде чем было выбрано одно в 50 километрах (31 миле) к северо-востоку от Уайтшелла, являющееся частью того же батолита.[5]

В период с 1980 по 1983 год вокруг участка была проделана серия из семи глубоких скважин и множество более мелких скважин, чтобы охарактеризовать его.[5] Участок на поверхности шахты был построен в 1982 и 1983 годах, а первые капитальные рытье начались 12 мая 1984 года. Первый уровень, 240 Level, был завершен в 1987 году вместе с вторичной вентиляционной шахтой. К 1988 году главная шахта была расширена до глубины 443 м, а раскопки уровня 420 были завершены в 1991 году. Всего было выкопано 34 270 кубометров.[6] на общую сумму около 40 миллионов долларов.[7]

Операции

Первая серия из девяти крупных экспериментов была разработана в 1989 году и началась в 1990 году. Некоторые из них включали измерения потока воды в различных горных породах, а другие касались инженерных уплотнений и контейнерных технологий.[6] К первоначальной серии присоединилось множество новых экспериментов, в том числе по воздействию взрывов от близлежащих горных работ, а также по эвакуации.[6] Новые группы из США, Японии и Франции сотрудничали в новых экспериментах, таких как эксперимент по герметизации туннелей и эксперимент по миграции радионуклидов из карьера.[8] В Университет Торонто также провел эксперимент "минный" по воздействию раскопок в пределах существующего рудника.[9]

AECL решила закрыть предприятие в Уайтшелле в 1994 году и начала процесс свертывания операций. В 1996 году AECL провел публичные слушания, чтобы представить результаты многих первоначальных экспериментов с URL. Хотя в ходе исследования они обнаружили некоторые опасения, AECB решила, что известно достаточно, чтобы двигаться дальше, чтобы начать выбор места для производственного репозитория.[1] В 1997 году Ontario Hydro взяла на себя эксперименты, связанные с долгосрочным хранением, в том числе многие эксперименты по URL-адресу, реорганизованную в Программу технологии глубокого геологического хранилища (DGRTP). Ежегодные затраты на URL составляли порядка 3 миллионов долларов с доходом от 9 до 10 миллионов долларов, хотя около 70% этой суммы приходилось на Ontario Hydro. Ontario Hydro, которая стала Онтарио Электрогенерация в 1999 г. объявил о своем намерении прекратить финансирование исследований на объекте в пользу продолжения производства.[7]

Закрытие

В 2003 году AECL объявила, что закрывает URL, если не найдется покупатель или арендатор. Этого не произошло, и сайт был официально закрыт в июне 2003 года.[7] Работы по закрытию начались в 2006 году, когда оборудование было удалено с неиспользуемых уровней. К моменту завершения этого процесса в 2010 году все, что осталось, - это пути, используемые метрополитеном. Большая пробка из глины, зажатая между двумя плитами из высококачественного бетона, была помещена в главную шахту в ходе продолжающегося эксперимента по измерению рабочих характеристик пробки как способа блокирования потока воды между водоносные горизонты.[10]

Описание

Площадка состояла из главного ствола глубиной 433 метра (1421 фут) с двумя основными рабочими уровнями на 240 метров (790 футов) и 420 метров (1380 футов). Меньшие уровни были построены на 130 м (430 футов) и 300 м (980 футов) в качестве площадок поддержки бурения. Вентиляционная шахта, по которой проходит воздух, нагретый пропаном, проходила параллельно главной шахте.[11]

Уровни были построены, потому что скальная формация включает два водоносных горизонта: пресноводный на более высоких уровнях и морской глубже. Ключевой проблемой для URL была разработка технологий, предотвращающих смешение двух водоносных горизонтов.[8]

Конечным результатом URL-адреса стало заявление о воздействии на окружающую среду из десяти томов, в котором рассказывается обо всей концепции глубокого геологического хранилища.[4]

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б c CNSC Repo 2016.
  2. ^ а б Чендлер 2003, п. 3.
  3. ^ Чендлер 2003, п. 2.
  4. ^ а б Чендлер 2003, п. 1.
  5. ^ а б c Чендлер 2003, п. 4.
  6. ^ а б c Чендлер 2003, п. 6.
  7. ^ а б c Редекоп 2003.
  8. ^ а б Чендлер 2003, п. 7.
  9. ^ «Подземная исследовательская лаборатория (URL)». Гражданское и минеральное строительство Университета Торонто.
  10. ^ Оуэн 2010.
  11. ^ Чендлер 2003, п. Фигура 2.

Библиография