Опытная установка по изоляции отходов - Waste Isolation Pilot Plant

Опытная установка по изоляции отходов
Печать Опытно-промышленной установки по изоляции отходов.png
Пломба опытной установки по изоляции отходов
Опытная установка изоляции отходов 2004.jpg
WIPP, геологическое хранилище радиоактивных отходов
Пилотный завод по изоляции отходов расположен в Нью-Мексико.
Опытная установка по изоляции отходов
Расположение в Нью-Мексико
Пилотный завод по изоляции отходов расположен в США.
Опытная установка по изоляции отходов
Опытная установка по изоляции отходов (США)
Главная Информация
ТипWIPP
Расположение26 миль (42 км) к востоку от Река Пекос
СтранаСоединенные Штаты
Координаты32 ° 22′18 ″ с.ш. 103 ° 47′37 ″ з.д. / 32,37167 ° с.ш.103,79361 ° з.д. / 32.37167; -103.79361Координаты: 32 ° 22′18 ″ с.ш. 103 ° 47′37 ″ з.д. / 32,37167 ° с.ш.103,79361 ° з. / 32.37167; -103.79361
Интернет сайт
DOE: Опытная установка по изоляции отходов

В Опытная установка по изоляции отходов, или WIPP, третий в мире глубокое геологическое хранилище (после германской Хранилище радиоактивных отходов Морслебен и Шахт Асс II Соляная шахта) имеет лицензию на хранение трансурановый радиоактивные отходы на 10000 лет. Отходы от исследований и производства Соединенные Штаты ядерное оружие только.[1] Завод начал работу в 1999 году, а общая стоимость проекта оценивается в 19 миллиардов долларов.[2]

Он расположен примерно в 26 милях (42 км) к востоку от Карлсбад, Нью-Мексико, на востоке Эдди Каунти, в районе, известном как юго-восточный ядерный коридор Нью-Мексико, который также включает Национальный центр по обогащению урана около Юнис, Нью-Мексико, то Специалисты по контролю за отходами объект по захоронению низкоактивных отходов недалеко от границы недалеко от Эндрюса, штат Техас, и объект International Isotopes, Inc., который будет построен недалеко от Юнис, штат Нью-Мексико.[3] Хранилища находятся на глубине 2150 футов (660 м) под землей в соляном пласте Бассейн Делавэр.

Различные неудачи на заводе в 2014 году привлекли внимание к проблеме: что делать с этим растущим накопившимся объемом отходов и будет ли WIPP безопасным хранилищем.[4] Инциденты 2014 года связаны с взрывом отходов и выбросом радиологического материала в воздух, в результате чего 21 рабочий завода подвергся воздействию внутренних доз плутония, которые могут привести к раку легких, печени и костей.[5][6]

История

Геология и выбор участка

В 1970 г. Комиссия по атомной энергии США (позже слился с Департамент энергетики ) предложил сайт в Лион, Канзас для изоляции и хранения радиоактивных отходов. В конечном итоге участок в Лионе был признан непригодным для использования из-за оппозиции на местном и региональном уровнях, в частности из-за обнаружения в этом районе не нанесенных на карту нефтяных и газовых скважин. Считалось, что эти скважины потенциально могут поставить под угрозу способность планируемого объекта удерживать ядерные отходы. В 1973 году, в результате этих опасений, а также из-за положительного интереса со стороны населения южного Нью-Мексико, Министерство энергетики переместило место предполагаемого хранилища ядерных отходов, которое теперь называется экспериментальной установкой по изоляции отходов (WIPP), в солевую зону бассейна Делавэр. кровати расположены рядом Карловы Вары, Нью-Мексико.[7]

В Бассейн Делавэр осадочный бассейн, сформированный в основном во время Пермский период примерно 250 миллионов лет назад. Это один из трех суб-бассейнов Пермский бассейн в Западном Техасе и на юго-востоке Нью-Мексико. Он состоит из колонны осадочных пород толщиной 4 900–9 200 футов (1 500–2800 м), которая включает одни из самых богатых нефтью и газом горных пород в Соединенных Штатах.[8] Древнее мелкое море неоднократно заполняло бассейн и испарялось, в то время как бассейн медленно опускался, оставляя после себя почти непроницаемый слой толщиной 3300 футов (1000 м). эвапориты, в первую очередь соли, в формациях Саладо и Кастилия, геологически сходных с другими бассейнами, созданными эвапоритовыми внутренние моря. Со временем соляные пласты были покрыты дополнительным слоем почвы и камня на 980 футов (300 м).[7] Как бурение в Формация Саладо соляные пласты начались в 1975 году. Ученые обнаружили, что на краю бассейна произошли геологические нарушения, которые переместили прослои пластов в почти вертикальное положение.[7] В ответ это место было перемещено к более стабильному центру бассейна, где пласты солей формации Саладо являются самыми толстыми и идеально горизонтальными.

Некоторые наблюдатели на раннем этапе исследований предположили, что геологическая сложность бассейна была проблематичной, что приводило к нестабильности выдолбленных пещер.[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, что в соляной промышленности называется «солевой ползучестью». Это будет постепенно заполнять и закрывать любые отверстия, созданные горнодобывающими предприятиями, а также внутри и вокруг отходов.[10]

Установка опор в помещениях для удаления отходов, чтобы они оставались устойчивыми до заполнения

Точное размещение строительной площадки в бассейне Делавэр несколько раз менялось из соображений безопасности. Рассол Отложения, расположенные ниже солевых отложений в бассейне Делавэр, представляют потенциальную проблему безопасности. Рассол был впервые обнаружен, когда бурение 1975 года высвободило залежь жидкости под давлением ниже уровня хранилища.[7] Строительство завода рядом с одним из этих месторождений может при определенных обстоятельствах поставить под угрозу безопасность объекта. Рассол может просочиться в хранилище и либо растворить радиоактивность, либо увлечь твердые частицы с радиоактивные отходы на поверхность. Затем загрязненный рассол необходимо будет очистить и надлежащим образом утилизировать. Рядом с участком нет питьевой воды, поэтому возможное загрязнение воды не вызывает беспокойства. После многократного глубокого бурения был выбран последний участок. Участок расположен примерно в 40 км к востоку от Карловых Вар.[7]

Отходы размещаются в помещениях под землей на высоте 2150 футов (660 м), которые были выкопаны в соляном пласте толщиной 3000 футов (910 м) (Формации Саладо и Кастилия ) где соляная тектоника были стабильны более 250 миллионов лет.[нужна цитата ] Потому что эффекты пластичности, соль будет стекать во все возникающие трещины, что является основной причиной, по которой этот район был выбран в качестве среды для размещения проекта WIPP.[11][12][13]

Решение общественных проблем с помощью ЭЭГ

Для решения проблемы растущих общественных волнений по поводу строительства WIPP в 1978 году была создана Группа экологической оценки Нью-Мексико (EEG).[7] Эта группа, отвечающая за WIPP, проверяла заявления, факты и исследования, проведенные и опубликованные Министерством энергетики в отношении объекта. Руководство этой группы эффективно снизило общественный страх[нужна цитата ] и позвольте объекту развиваться с небольшим сопротивлением общественности по сравнению с аналогичными объектами по всей стране, такими как Юкка Маунтин в Неваде.

ЭЭГ, помимо проверки государственных органов, контролирующих проект, также выступила в качестве ценного советника. В ходе бурения 1981 года снова был обнаружен рассол под давлением. Место было решено покинуть, когда вмешалась ЭЭГ и предложила серию тестов на рассоле и прилегающей территории. Эти испытания были проведены, и результаты показали, что залежь рассола была относительно небольшой и изолирована от других отложений. Благодаря этим результатам бурение в этом районе было признано безопасным. Это сэкономило проекту ценные деньги и время, предотвратив резкое перемещение.[7]

Сложности при раннем строительстве и тестировании

В 1979 году Конгресс санкционировал строительство объекта.[14] В дополнение к формальному разрешению Конгресс пересмотрел уровень отходов, которые должны храниться в WIPP, с высокая температура к трансурановый, или низкий уровень, отходы. Трансурановые отходы часто состоят из материалов, которые вступили в контакт с радиоактивными веществами, такими как плутоний и уран. Это часто включает перчатки, инструменты, тряпки и различное оборудование, часто используемое в производстве ядерное топливо и оружие.[8] Хотя эти отходы гораздо менее мощны, чем побочные продукты ядерных реакторов, они по-прежнему остаются радиоактивными в течение примерно 24000 лет.[9] Это изменение классификации привело к снижению параметров безопасности предлагаемого объекта, что позволило продолжить строительство более быстрыми темпами.[7]

Первые обширные испытания установки должны были начаться в 1988 году. Предлагаемые процедуры испытаний включали захоронение образцов низкоактивных отходов в недавно построенных пещерах. Затем на установке будут проведены различные структурные и экологические испытания для проверки ее целостности и доказательства ее способности безопасно удерживать ядерные отходы.[15] Противодействие со стороны различных внешних организаций отложило фактическое тестирование до начала 1990-х годов. Попытки испытаний возобновились в октябре 1991 г. с участием министра энергетики США. Джеймс Уоткинс объявив, что он начнет транспортировку отходов в WIPP.[9]

Несмотря на очевидный прогресс на объекте, строительство по-прежнему оставалось дорогостоящим и сложным. Изначально задуманное в 1970-х годах как склад для отходов, хранилище теперь имело правила, аналогичные правилам ядерные реакторы. По состоянию на декабрь 1991 года завод строился в течение 20 лет и, по оценкам, стоил более одного миллиарда долларов (что эквивалентно 1,9 миллиарда долларов сегодня).[9] В то время официальные лица WIPP сообщили, что более 28 различных организаций заявили о своих правах на деятельность объекта.[9]

Одобрение Конгресса

В ноябре 1991 года федеральный судья постановил, что Конгресс должен одобрить WIPP до того, как любые отходы, даже для целей тестирования, будут отправлены на предприятие. Это испытание отложено на неопределенный срок до одобрения Конгресса.[9] В 102-й Конгресс США принял закон, разрешающий использование WIPP. В палата представителей утвердил объект 6 октября 1992 г. и Сенат принял закон, разрешающий открытие объекта 8 октября того же года.[16] Законопроект был встречен в Сенате большим сопротивлением. Сенатор Ричард Х. Брайан боролся против законопроекта, основанного на вопросах безопасности, которые касались аналогичный объект находится в Невада, государство, от которого он был сенатором. Его усилия почти не позволили принять закон. Сенаторы Нью-Мексико Пит В. Доменичи и Джефф Бингаман эффективно заверил сенатора Брайана, что эти вопросы будут рассмотрены в 103-й Конгресс. В окончательном законе были указаны стандарты безопасности, запрошенные Палатой представителей, и ускоренные сроки, запрошенные Сенатом.[16]

Окончательный закон требует, чтобы Агентство по охране окружающей среды (EPA) издает пересмотренные стандарты безопасности для объекта. Он также потребовал, чтобы EPA утвердило планы испытаний для объекта в течение десяти месяцев. В законодательстве говорилось, что стандарты безопасности, предусмотренные в законопроекте, применимы только к WIPP в Нью-Мексико, а не к другим объектам в Соединенных Штатах. Этот пункт заставил сенатора Брайана выступить против законопроекта, так как он хотел, чтобы стандарты безопасности, предусмотренные законом, применялись и к объекту в Неваде.[16]

Тестирование и итоговая аттестация

В 1994 году Конгресс приказал Сандийские национальные лаборатории начать обширную оценку объекта на соответствие стандартам, установленным EPA. Оценка объекта продолжалась четыре года, в результате чего общая оценка составила 25 лет. В мае 1998 года Агентство по охране окружающей среды пришло к выводу, что есть «разумные ожидания», что на объекте будет находиться подавляющее большинство захороненных там отходов.[7]

Первые ядерные отходы прибыли на завод 26 марта 1999 года. Лос-Аламосская национальная лаборатория, крупный центр исследований и разработок ядерного оружия, расположенный к северу от Альбукерке, Нью-Мексико. Еще одна отгрузка последовала 6 апреля того же года. Эти поставки положили начало работе завода.[2] По состоянию на декабрь 2010 года завод получил и хранил 9 207 партий грузов (2 703 700 куб. Футов или 76 561 м3).3) отходов. Большая часть этих отходов была доставлена ​​на объект по железной дороге или автомобильным транспортом.[17] Последний объект включает в себя 56 складских помещений, расположенных на глубине примерно 2130 футов (650 м) под землей. Каждая комната имеет длину 300 футов (100 ярдов).[15] Предполагается, что завод будет принимать отходы в течение 25–35 лет, а его общая стоимость оценивается в 19 миллиардов долларов.[2]

Отгрузка бочек, поступающих на ВИПП

Инциденты 2014 г.

14 февраля 2014 г. произошла утечка радиоактивных материалов из поврежденного хранилища. Анализ аварий на WIPP, проведенный DOE, показал отсутствие «культуры безопасности» на предприятии.[18]

5 февраля 2014 г. около 11:00 загорелся самосвал для перевозки соли, что повлекло за собой эвакуацию подземного сооружения.[19] Шесть рабочих были доставлены в местную больницу с отравлением дымом, и на следующий день их отпустили. Лабораторные испытания после пожара подтвердили, что во время пожара или в результате выброса радиологического материала не было.[20] Оборудование подземного мониторинга воздуха вышло из строя после пожара грузовика.[21]

15 февраля 2014 года власти приказали рабочим укрыться на месте на объекте после того, как воздушные мониторы обнаружили необычно высокий уровень радиации в 23:30. предыдущий день. Ни один из 139 рабочих предприятия во время инцидента не находился под землей.[22][23] Позже следовые количества переносимого по воздуху излучения, состоящего из америций и частицы плутония были обнаружены над землей, в 0,80 км от объекта.[22] Всего облучению подвергся 21 рабочий, как сообщает Wall Street Journal.[21] В Карлсбад Каррент-Аргус написал: «Утечка радиации произошла вечером 14 февраля, согласно новой информации, обнародованной на пресс-конференции [20 февраля]. Джо Франко, менеджер полевого офиса Министерства энергетики в Карлсбаде, сказал, что подземный воздушный монитор обнаружил высокие уровни альфа и активность бета-излучения соответствует [sic] отходы, захороненные в WIPP ».[24] Что касается повышенных уровней плутония и америция, обнаруженных за пределами хранилища ядерных отходов, Райан Флинн, министр окружающей среды штата Нью-Мексико, заявил во время пресс-конференции: «Подобные события просто никогда не должны происходить. С точки зрения штата, одно событие - это слишком много».[25]

26 февраля 2014 года Министерство энергетики объявило, что 13 наземных рабочих WIPP дали положительный результат на воздействие радиоактивных материалов. Другие сотрудники находились в процессе тестирования. В четверг, 27 февраля, Министерство энергетики объявило, что оно разослало «письмо, чтобы сообщить людям в двух округах то, что они знают на данный момент. Официальные лица заявили, что еще слишком рано знать, что это означает для здоровья рабочих».[26] Дополнительное тестирование будет проведено на сотрудниках, которые работали на объекте на следующий день после утечки. Над землей продолжали работать 182 сотрудника. Обновление от 27 февраля включало комментарии о планах по обнаружению того, что произошло под землей, сначала с помощью беспилотных зондов, а затем людей.[27][28]

Юго-западный научно-информационный центр опубликовал отчет 15 апреля 2014 г.[29] что один или несколько из 258 человек, контактировавших с контейнерами с радиоактивными отходами, расположенными в комнате 7 на панели 7 подземного хранилища, выпустили радиоактивные и токсичные химические вещества.[30] Место утечки оценивалось примерно в 1500 футов (460 м) от монитора воздуха, который вызвал попадание загрязняющих веществ в систему фильтрации. Загрязняющие вещества распространились через туннели длиной более 3000 футов (910 м), ведущие к вытяжной шахте высотой 2150 футов (660 м) в окружающую надземную среду. Станция мониторинга воздуха № 107, расположенная на расстоянии 0,8 км, обнаружила радиотоксины. Фильтр со станции № 107 был проанализирован Карловарским центром экологического мониторинга и исследований (CEMRC) и содержал 0,64беккерели (Бк) на кубический метр 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).[31] Министерство энергетики согласилось с тем, что произошел выброс радиоактивности из хранилища, и подтвердило, что «событие произошло с 14 февраля 2014 года в 23:14 и продолжалось до 15 февраля 2014 года в 14:45.[32] Министерство энергетики также подтвердило, что «большое изменение направления ветра может произойти около 8:30 утра 15.02.14».[33][34] В EPA сообщили о радиологических выбросах на своей странице новостей WIPP.[35]

После анализа, проведенного CEMRC, 15 февраля 2014 г. было обнаружено, что фильтр станции A загрязнен 4335,71 Бк Am-241 на каждые тридцать пять кубических футов (1 м3), и 671,61 Бк плутония-239 и плутония-240 на каждые тридцать пять кубических футов (1 м3).[36] Боб Альварес, бывший сотрудник Министерства энергетики США, заявил, что долгосрочные последствия проблемы WIPP основаны на том факте, что Министерство энергетики имеет 66000 м3 (2 300 000 куб. Футов) трансурановых отходов, которые не были утилизированы из-за отсутствия долгосрочных планов утилизации трансурановых отходов, включая 5 тонн плутония, находящегося на месте на участке Саванна Ривер, а также вода из Хэнфордской ядерной резервации в штате Вашингтон.[37] В статье в Bulletin of the Atomic Scientists Альварес написал, что «Отходы, содержащие плутоний, прошли через систему вентиляции WIPP, поднялись на 2150 футов на поверхность, заразив не менее 17 рабочих и распространив небольшие количества радиоактивного материала в окружающую среду».[38] Корпорация URS, которая курирует WIPP, удалила и понизила в должности менеджера репозитория по контракту. Альварес размышляет над понятием «контрактной обработки» радиоактивных отходов, потому что в нем используются обычные методы обработки, которые не принимают во внимание десятки тысяч контейнеров, захороненных до 1970 года на нескольких объектах Министерства энергетики. Альварес заявляет, что количество этих плутониевых отходов до 1970 года в 1300 раз превышает количество, разрешенное для «утечки» в окружающую среду на WIPP; однако большая часть этих отходов просто закапывается в нескольких футах под землей на площадках Министерства энергетики.[39]

Источником заражения позже стало обнаружение бочки, взорвавшейся 14 февраля из-за того, что подрядчики на Лос-Аламосская национальная лаборатория упаковал это органическими кошачьи отходы вместо глиняного наполнителя для кошачьего туалета. Затем другие бочки с той же проблемой были запечатаны в более крупные контейнеры.[40] Антрополог Винсент Иаленти подробно изучил политические, социальные и финансовые триггеры этой ошибки органического туалета для кошачьих туалетов, связав ее с ускоренными темпами кампании по очистке 3706 ядерных отходов Министерства энергетики и штата Нью-Мексико, которая проводилась в период с 2011 по 2014 год. . Исследование Иаленти было опубликовано в The Bulletin of the Atomic Scientists в июле 2018 года.[41]

Инциденты 2014 г. подняли вопрос о том, будет ли WIPP безопасной заменой Хранилище ядерных отходов Юкка-Маунтин в Неваде, как место назначения для всех отходов, образующихся на коммерческих атомных электростанциях США.[4] Ожидалось, что стоимость аварии 2014 года превысит 2 миллиарда долларов и привела к срыву других программ на различных объектах ядерной промышленности.[42] 9 января 2017 года завод был официально открыт после трех лет очистки, которая обошлась в 500 миллионов долларов, что значительно меньше прогнозов.[43] 10 апреля завод получил первую партию отходов с момента открытия.[44]

Климат

Пилотный завод по изоляции отходов - это место, где летом 1994 года была зафиксирована самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная в Нью-Мексико - 122 ° F (50 ° C).

Климатические данные для экспериментальной установки по изоляции отходов, Нью-Мексико
МесяцЯнвФевМарАпрмайИюнИюлАвгСенОктябрьНояДекабрьГод
Рекордно высокая ° F (° C)82
(28)		89
(32)		93
(34)		102
(39)		109
(43)		122
(50)		113
(45)		115
(46)		113
(45)		100
(38)		88
(31)		82
(28)		122
(50)
Средний максимум ° F (° C)75.64
(24.24)		80.50
(26.94)		87.80
(31.00)		94.25
(34.58)		101.38
(38.54)		107.16
(41.76)		105.42
(40.79)		102.96
(39.42)		99.71
(37.62)		93.31
(34.06)		82.41
(28.01)		76.15
(24.53)		107.16
(41.76)
Средняя высокая ° F (° C)60.1
(15.6)		64.7
(18.2)		73.1
(22.8)		81.7
(27.6)		89.9
(32.2)		97.7
(36.5)		96.9
(36.1)		95.2
(35.1)		89.0
(31.7)		80.9
(27.2)		68.5
(20.3)		60.4
(15.8)		79.8
(26.6)
Средняя низкая ° F (° C)29.4
(−1.4)		33.2
(0.7)		39.2
(4.0)		47.4
(8.6)		56.8
(13.8)		65.7
(18.7)		69.0
(20.6)		67.9
(19.9)		60.7
(15.9)		49.6
(9.8)		37.1
(2.8)		29.4
(−1.4)		48.8
(9.3)
Средний минимум ° F (° C)15.86
(−8.97)		17.93
(−7.82)		21.30
(−5.94)		30.91
(−0.61)		40.74
(4.86)		55.73
(13.18)		62.15
(16.75)		59.81
(15.45)		48.36
(9.09)		33.48
(0.82)		20.24
(−6.53)		12.93
(−10.59)		12.0
(−11.1)
Рекордно низкая ° F (° C)6
(−14)		−4
(−20)		6
(−14)		21
(−6)		24
(−4)		50
(10)		56
(13)		56
(13)		35
(2)		19
(−7)		12
(−11)		1
(−17)		−4
(−20)
Средний атмосферные осадки дюймы (мм)0.41
(10)		0.50
(13)		0.49
(12)		0.58
(15)		1.29
(33)		1.55
(39)		2.13
(54)		1.80
(46)		2.12
(54)		1.02
(26)		0.28
(7.1)		0.70
(18)		12.88
(327)
Источник: Западный региональный климатический центр[45]

Будущее

Предупреждения на контейнере для отходов

После захоронения отходов на объекте примерно в период с 2025 по 2035 год,[нужна цитата ] пещеры хранилища будут обрушены и заделаны 13 слоями бетона и грунта. Затем соль просочится внутрь и заполнит различные щели и трещины, окружающие бочки с отходами. Примерно через 75 лет отходы будут полностью изолированы от окружающей среды.[46]

Хранилище ядерных отходов Юкка-Маунтин - это незавершенное, в настоящее время несуществующее глубокое геологическое хранилище в округе Най, штат Невада. В 1987 году Конгресс выбрал Юкка-Маунтин для исследования в качестве потенциального первого постоянного хранилища ядерных отходов и поручил Министерству энергетики (DOE) игнорировать другие предложенные площадки и исследовать исключительно Юкка-Маунтин. Однако федеральное финансирование сайта было прекращено в 2011 году путем внесения поправок в Министерство обороны и Закон о непрерывных ассигнованиях на год, прошло 14 апреля 2011 года.[47] Не хватает присвоение, администрация Трампа не возобновила исследования по долгосрочному хранению, оставив ответственность за управление ядерными отходами на поставщиков энергии.[нужна цитата ] Эти материалы с высокоактивными радиоактивными отходами (ВАО) в настоящее время хранятся на объекте в цементированных сухих контейнерах, в результате чего в США нет специально выделенного места для долгосрочного хранения ВАО.

Критерии

Отходы, подлежащие удалению на WIPP, должны соответствовать определенным «критериям приемлемости отходов».[48] Он принимает трансурановый отходы, образовавшиеся в результате деятельности Министерства энергетики. Отходы должны иметь радиоактивность более 100 нанокюри (3.7 кБк ) на грамм из TRU, которые производят альфа-излучение с период полураспада более 20 лет. Этот критерий включает плутоний, уран, америций, и нептуний среди прочего. Смешанные отходы содержат как радиоактивные, так и опасные компоненты, и WIPP впервые получила смешанные отходы 9 сентября 2000 года. Смешанные отходы регулируются совместно EPA и Департамент окружающей среды Нью-Мексико.

Емкости также могут содержать ограниченное количество жидкости. Энергия, выделяемая радиоактивными материалами, разлагает воду на водород и кислород (радиолиз ). Это может создать потенциально взрывоопасную среду внутри контейнера. Контейнеры также должны быть вентилированы, чтобы этого не происходило.

Принцип

Отходы размещаются в помещениях на глубине 2150 футов (660 м) под землей, которые были выкопаны в соляном пласте толщиной 3000 футов (910 м) (Формации Саладо и Кастилия ) где соляная тектоника были стабильны более 250 миллионов лет[нужна цитата ]. Потому что эффекты пластичности, соль и вода будут поступать во все возникающие трещины, что является основной причиной, по которой этот район был выбран в качестве среды для размещения проекта WIPP. Поскольку бурение или раскопки в этом районе будут опасными еще долгое время после того, как район 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 месторождение соли (> 99% NaCl), имеющее простую форму. гидрогеология. Поскольку массивный NaCl в некоторой степени пластичен, а 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. Их порядка ≤10−14 м / с и ≤10−15 м2/ с соответственно.[49][50]

  • Хранение радиоактивных отходов в WIPP

  • Маркированные 100-галлонные бочки для загрузки и установки в хранилище

  • Горнодобывающая машина с роторной головкой DOSCO на WIPP

Предупреждающие сообщения для людей будущего

Смотрите также: Долгосрочные предупреждающие сообщения о ядерных отходах
Логотип ISO 2007 об опасности радиоактивности

С 1983 года Министерство энергетики работает с лингвистами, археологами, антропологами, материаловедами, писателями-фантастами и футуристами, чтобы разработать систему предупреждения.[51] В случае с WIPP маркеры, называемые «пассивные институциональные средства контроля», будут включать внешний периметр из тридцати двух 25 футов (7,6 м) гранит столбы, построенные в четырехмильном (6 км) квадрате. Эти столбы будут окружать земляную стену, высотой 33 фута (10 м) и шириной 100 футов (30 м). Внутри этой стены будут еще 16 гранитных столбов. В центре, прямо над свалкой, будет находиться гранитная комната без крыши высотой 15 футов (4,6 м), в которой можно получить дополнительную информацию. Команда намерена выгравировать предупреждения и информационные сообщения на гранитных плитах и ​​столбах.

Эта информация будет записана в шести официальные языки ООН (Английский, испанский, русский, французский, Китайский, арабский ), а также коренных американцев Язык навахо родной для региона, с дополнительным пространством для перевода на будущие языки. Пиктограммы также рассматриваются, например, фигурка изображения и знаковые Крик от Эдвард Мунк живопись. Полная информация о заводе не будет храниться на месте; вместо этого они будут распространяться в архивы и библиотеки по всему миру. Команда планирует представить свой окончательный план правительству США примерно к 2028 году.[52]

  • Дизайн информационной комнаты WIPP

  • Предлагаемое уведомление для маркеров, обозначающих 41 км (16 кв. Миль).2) запретная зона вокруг объекта WIPP.[53]

  • Предлагаемый дизайн небольших дисков, которые будут случайным образом разбросаны и закопаны в пределах контролируемой зоны, чтобы предупредить копающих людей о том, что это опасно и что им следует прекратить.[53]

  • Предлагаемое уведомление для маркеров на фактическом сайте репозитория.[53]

  • Концептуальный дизайн предупреждающих знаков на сайте WIPP.

Подземная лаборатория

Чистые помещения для ЭКЗО установлен в туннеле на WIPP

Часть участка используется для размещения под землей. физика эксперименты[54] которые требуют защиты от космические лучи. Хотя только умеренно глубокие, как такие лаборатории (1585 г. метр водного эквивалента защита[55]:8), у сайта есть ряд преимуществ. Соль добыть легко,[56]:24 сухой (нет воды для откачивания), а содержание соли в естественных радионуклиды чем рок.[57]

В феврале 2014 г. на заводе WIPP произошла авария, в результате которой вся научная деятельность была прекращена;[58] для большинства экспериментов на восстановление требовалось от одного до двух лет, и не все эксперименты были восстановлены, чтобы продолжить свою деятельность в WIPP. В частности, неизвестно, восстановила ли коллаборация Темной материи Time Projection Chamber свои операции в WIPP после событий февраля 2014 года.

В настоящее время (2018 г.) в WIPP Обсерватория обогащенного ксенона (EXO) поиск безнейтринного двойного бета-распада. Коллаборация по экспериментам с темной материей, которая работала в WIPP до 2014 года, Проекционная камера времени темной материи (DMTPC), продолжает свою работу и планирует развернуть свой следующий детектор в СНОЛАБ. Статус DMTPC в WIPP с 2014 года по текущий момент (2019 год) неизвестен. Детектор, который коллаборация DMTPC имела в WIPP, был 10-л DMTPC прототип детектора (с активным объемом 10 литров, отсюда и название 10-L или 10L), который начал работу на WIPP в октябре 2010 г.

Также коллаборация EXO продолжает свою деятельность. Планируемое завершение операций EXO в WIPP - декабрь 2018 года, и в рамках сотрудничества планируется встроить детектор следующего этапа. СНОЛАБ. 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. В результате подпольная лаборатория WIPP останется без каких-либо серьезных научных экспериментов.

Предыдущие эксперименты в WIPP включают поиск безнейтринного двойного бета-распада. МАЙОРАНА Детекторы проекта называются Сегментированная сборка обогащенного германия (SEGA) и Многоэлементный массив германия (МЕГА); это были прототипы детекторов, использованные для разработки измерительной аппаратуры коллаборации, развернутой в 2004 году в WIPP. С тех пор (с 2014 г.) коллаборация MAJORANA создала детектор MAJORANA Demonstrator в Подземный исследовательский центр Сэнфорда (SURF) в Свинец, Южная Дакота. Коллаборация MAJORANA остается активной (по состоянию на 2019 год) и нацелена на создание большого эксперимента по безнейтринному двойному бета-распаду. ЛЕГЕНДА после фазы демонстратора МАДЖОРАНЫ.

В WIPP также проводились небольшие эксперименты с нейтрино и темной материей, которые в основном были ориентированы на развитие технологий.В WIPP также был проведен ряд биологических экспериментов; например, в этих экспериментах изучались биологические условия глубоко залегающих под землей соляных отложений. В одном эксперименте исследователям удалось вырастить бактерии из спор, обнаруженных в WIPP, возрастом 250 миллионов лет. Эксперимент с низким фоновым излучением изучает влияние пониженной радиационной среды на биологические системы. Эксперимент с низким фоновым излучением был остановлен вместе со всеми другими экспериментами в феврале 2014 года, но продолжился после лета 2016 года в WIPP и продолжается с тех пор.

Также на WIPP проводились геологические / геофизические эксперименты, а также некоторые специальные эксперименты, связанные с работой завода как хранилища радиоактивных отходов.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Агентство по охране окружающей среды США, OAR (16 июля 2014 г.). «Радиационная защита». Агентство по охране окружающей среды США.
  2. ^ а б c Федер, Тони. «Министерство энергетики открывает WIPP для захоронения ядерных отходов». Физика сегодня 52.5 (1999): 59. Print.
  3. ^ International Isotopes Inc.: Обзор проекта
  4. ^ а б Джефф Толлефсон (4 марта 2014 г.). «США стремятся к возрождению исследований в области отходов: утечка радиоактивных веществ привлекает внимание к ядерным хранилищам». Природа.
  5. ^ Вартабедян, Ральф. «Авария 2014 года на WIPP считается одной из самых дорогостоящих в истории США». Журнал Альбукерке. Лос-Анджелес Таймс. Получено 20 января, 2017.
  6. ^ "Портал токсичных веществ: Заявление о токсическом здоровье плутония". Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. Центр контроля заболеваний США. Получено 20 января, 2017.
  7. ^ а б c d е ж г час я Керр, Ричард А. «За радиоактивные отходы от оружия, наконец-то дом». Наука 283.5408 (1999): 1626. Print.
  8. ^ а б Недели, Дженнифер. «Ядерные отходы, захороненные за века в пустыне Нью-Мексико». CQ Исследователь 21.4 (2011): 84–85. Распечатать.
  9. ^ а б c d е ж Чарльз, Дэн. «Будут ли захоронены ядерные отходы Америки?» Новый ученый 132.1799 (1991): 16. Print.
  10. ^ Гарри Х. Гесс, председатель; Джон Н. Адкинс; Уильям Э. Бенсон; Джон К. Фрай; Уильям Б. Херой; М. Кинь Хабберт; Ричард Дж, Рассел; Чарльз В. Тайс (1957). ""Захоронение радиоактивных отходов на суше », Отчет Комитета по захоронению отходов Отделения наук о Земле». Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук - Национальный исследовательский совет.. Получено 2 июня, 2015.
  11. ^ а б «Страница ошибки» (PDF). www.wipp.energy.gov.
  12. ^ а б Экспертное заключение по маркерам для предотвращения непреднамеренного вторжения человека на экспериментальную установку по изоляции отходов, Сандийские национальные лаборатории отчет SAND92-1382 / UC-721 (1993)
  13. ^ а б «Выдержки из» экспертного заключения по маркерам для предотвращения непреднамеренного вторжения человека на опытную установку по изоляции отходов"". wayback.archive-it.org. Архивировано из оригинал 4 июля 2013 г.
  14. ^ Лоренци, Нил. «Министерство энергетики может открыть завод по изоляции ядерных отходов». Профессиональная безопасность 41.4 (1996): 54. Print.
  15. ^ а б Монастерский, Ричард. «Наконец-то готова первая свалка ядерных отходов». Новости науки 140.15 (1991): 228. Print.
  16. ^ а б c Палмер, Элизабет А. «Сенат одобрил законопроект о начале испытаний на ядерной свалке в Нью-Мексико». Ежеквартальный еженедельный отчет Конгресса 50.40 (1992): 3156. Print.
  17. ^ «Страница ошибки» (PDF). www.wipp.energy.gov.
  18. ^ Кэмерон Л. Трейси, Меган К. Дастин и Родни К. Юинг, Политика: Переоценка хранилища ядерных отходов в Нью-Мексико, Природа, 13 января 2016 г.
  19. ^ «Пожар требует эвакуации завода WIPP». KOB. Получено 16 февраля, 2014.
  20. ^ «Карловарская лаборатория подтверждает отсутствие утечки радиации после пожара WIPP». Карловы Вары Аргус. Получено 16 февраля, 2014.
  21. ^ а б Эмшвиллер Обновлено 25 апреля 2014 г., 12:29, Джон (25 апреля 2014 г.). «Менеджеры обвиняются в утечке ядерного оружия». WSJ. Получено 29 апреля, 2014.
  22. ^ а б Гилл, Деб (19 февраля 2014 г.). «Радиологический мониторинг продолжается в WIPP» (PDF) (Пресс-релиз). WIPP. Получено 22 февраля, 2014.
  23. ^ «Возможная утечка радиации на полигоне военных ядерных отходов в Нью-Мексико». Рейтер. 16 февраля 2014 г.. Получено 16 февраля, 2014.
  24. ^ Понсе, Зак (20 февраля 2014 г.). «WIPP: не вредное количество излучения». Карлсбад Каррент-Аргус. Получено 22 февраля, 2014.
  25. ^ Виллагран, Лорен (21 февраля 2014 г.). «Утечки WIPP» не должны происходить'". Альбукерке Журнал. Получено 23 февраля, 2014.
  26. ^ Митри, Лизи (26 февраля 2014 г.). «У 13 сотрудников WIPP положительный результат на радиацию | KRQE News 13». Krqe.com. Получено 2 июня, 2015.
  27. ^ Валлез, Ким (27 февраля 2014 г.). «Официальные лица WIPP планируют открытие, очистку | KRQE News 13». Krqe.com. Получено 2 июня, 2015.
  28. ^ Гринспан, Брайан (2 марта 2014 г.). «Это могли быть мы, а не Нью-Мексико». Лас-Вегас Сан. Получено 2 марта, 2014.
  29. ^ Юго-Западный научно-информационный центр. «Радиационное сообщение WIPP, 15 апреля 2014 г.» (PDF). SRIC. Получено 15 апреля, 2014.
  30. ^ Система данных об отходах WDS. «Пилотная установка по изоляции отходов, отчет о статусе WIPP» (PDF). Версия 2.3. Система данных об отходах, Министерство энергетики США. Получено 15 апреля, 2014.
  31. ^ Карловы Вары Центр экологического мониторинга и исследований. «CEMRC обнаруживает следовые количества радиоактивных частиц на станции отбора проб воздуха возле объекта WIPP». Государственный университет Нью-Мексико. Получено 15 апреля, 2014.
  32. ^ Министерство энергетики США. «14 февраля 2014 г., оценка последствий выброса загрязнения» (PDF). EA09CN3031-2-0. Министерство энергетики США. Получено 15 апреля, 2014.
  33. ^ Пилотная установка по изоляции отходов WIPP. "Обновление WIPP". Министерство энергетики США. Получено 15 апреля, 2014.
  34. ^ Департамент окружающей среды Нью-Мексико. «Пилотная установка по изоляции отходов (WIPP), реакция на февральский пожар в подземном соляном грузовике и выбросы радионуклидов». Департамент окружающей среды Нью-Мексико. Получено 15 апреля, 2014.
  35. ^ Агентство по охране окружающей среды, Радиационная защита. "Новости WIPP". EPA. Получено 15 апреля, 2014.
  36. ^ Государственный университет Нью-Мексико, CEMRC. «Деятельность станций A и B через 4-1-14» (PDF). CMERC. Получено 15 апреля, 2014.
  37. ^ Альварес, Боб. «История WIPP: это сейчас и будет сага…». SafeEnergy, Greenworld. Получено 15 апреля, 2014.
  38. ^ Альварес, Роберт. «Проблема WIPP и ее значение для утилизации оборонных ядерных отходов». Бюллетень ученых-атомщиков. Получено 16 апреля, 2014.
  39. ^ США> Агентство по охране окружающей среды. «Завод по изоляции отходов (40 CFR, части 191 и 194)». EPA. Получено 16 апреля, 2014.
  40. ^ "Органический наполнитель для кошачьего туалета - главный подозреваемый в аварии с ядерными отходами: двусторонний". NPR.org. 23 мая 2014 г.. Получено 2 июня, 2015.
  41. ^ Винсент, Иаленти (2018). «Отходы ускоряют работу: как кампания по ускорению перевозок ядерных отходов закрывает долгосрочное хранилище WIPP». Бюллетень ученых-атомщиков. 74 (4): 262–275. Bibcode:2018BuAtS..74d.262I. Дои:10.1080/00963402.2018.1486616. S2CID  149512093. SSRN  3203978.
  42. ^ Вартабедян, Ральф. (22 августа 2016 г.). "Ядерная авария в Нью-Мексико считается одной из самых дорогостоящих в истории США ". Лос-Анджелес Таймс.
  43. ^ Конка, Джеймс (10 января 2017 г.). "Хранилище ядерных отходов WIPP вновь открывается для бизнеса ". Проверено 26 января, 2017.
  44. ^ «Страница ошибки» (PDF). www.wipp.energy.gov.
  45. ^ "ОТХОДОВ ИЗОЛ ПИЛОТ, НЬЮ-МЕКСИКА (299569)". Западный региональный климатический центр. Получено 24 апреля, 2015.
  46. ^ Рено, Крис. «Крутой Випп». Окружающая среда 41.1 (1999): 22. Печать.
  47. ^ https://www.congress.gov/112/plaws/publ10/PLAW-112publ10.pdf
  48. ^ http://www.wipp.energy.gov/library/wac/WAC.pdf КРИТЕРИИ ПРИЕМА ТРАНСУРАННЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ОПЫТНОЙ ЗАВОДЫ ИЗОЛЯЦИИ ОТХОДОВ Версия 8.0
  49. ^ Beauheim, Richard L .; Робертс, Рэндалл М. (2002). «Гидрология и гидравлические свойства пластовой эвапоритовой формации». Журнал гидрологии. 259 (1–4): 66–88. Bibcode:2002JHyd..259 ... 66B. Дои:10.1016 / S0022-1694 (01) 00586-8.
  50. ^ Дж. Л. Конка, М. Дж. Аптед и Р. К. Артур, "Распространение воды в репозиториях и засыпных средах", Научные основы обращения с ядерными отходами XVI, Материалы симпозиума Общества исследования материалов, вып. 294, стр. 395 (1993).
  51. ^ Роман (12 мая 2014 г.). "Эпизод 114: Десять тысяч лет". Получено 2 июля, 2015.
  52. ^ «Опасно! Держись! Не входи!». Science Illustrated. Май – июнь 2008 г.
  53. ^ а б c John Hart and Associates, P.A. (19 августа 2004 г.). «План внедрения постоянных маркеров» (PDF). WIPP.Energy.gov. Департамент энергетики. Получено 27 марта, 2018.
  54. ^ «Возможности подземной лаборатории в WIPP». Получено 23 октября, 2017.
  55. ^ Esch, E.-I .; Bowles, T.J .; Hime, A .; Pichlmaier, A .; Reifarth, R .; Волльник, Х. (25 августа 2004 г.). "Поток мюонов космических лучей на WIPP". Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 538 (1–3): 516–525. arXiv:astro-ph / 0408486. Дои:10.1016 / j.nima.2004.09.005. S2CID  18910131.
  56. ^ Собел, Хэнк (14 сентября 2005 г.). Подземные лаборатории в Японии и Северной Америке (PDF). IX Международная конференция по темам астрономических частиц и подземной физики (TAUP 2005) (презентация). Сарагоса, Испания.
  57. ^ «Соляные образования WIPP имеют очень низкий уровень естественной радиоактивности». Получено 23 октября, 2017.
  58. ^ «Наука в WIPP». wipp.energy.gov.

дальнейшее чтение

  • Вайцберг, Абрахам, 1982, «Создание существующих институтов для сохранения знаний о хранилищах отходов», ONWI-379, доступный через Национальную службу технической информации.
  • Каплан, Морин Ф., 1982, «Археологические данные как основа для разработки маркеров хранилища», ONWI-354, доступный через Национальную службу технической информации.
  • Берри, Уоррен Э., 1983, "Долговечность маркерных материалов для участков изоляции ядерных отходов", ONWI-474, доступный через Национальную службу технической информации.
  • Рабочая группа по человеческому вмешательству, 1984, «Снижение вероятности будущей деятельности человека, которая может повлиять на хранилища геологических высокоактивных отходов», BMI / ONWI-537, доступный через Национальную службу технической информации.
  • Себеок, Томас А., 1984, «Меры связи для преодоления десяти тысячелетий», BMI / ONWI-532, доступный через Национальную службу технической информации.
  • INTERA Technologies, 1985, "Предварительный анализ сценариев потенциального вмешательства человека в хранилища трех соляных формаций", BMI / ONWI-553, доступный через Национальную службу технической информации.
  • ван Вик, Питер К. Признаки опасности: отходы, травмы и ядерная угроза. Миннеаполис: Университет Миннесоты, 2005.

внешние ссылки