США не в чем хранить тонны ядерных отходов

Контейнеры, которые США планируют использовать для хранения ядерных отходов, могут разрушиться в результате воздействия на них грунтовых вод. Тогда случится катастрофа мирового масштаба.
США не в чем хранить тонны ядерных отходов

Nuclear Regulatory Commission / Flickr

В ходе новых лабораторных экспериментов обнаружена критическая уязвимость контейнеров, которые правительство США планирует использовать для хранения ядерных отходов под землей, возможно, под горой Юкка в Неваде (на фото).

Миллионы литров высокорадиоактивных отходов в настоящее время хранятся во временных хранилищах по всей стране. План правительства по их утилизации прост: запечатать радиоактивные отходы в стеклянные и керамические емкости, сложить в контейнеры из нержавеющей стали и закопать как можно глубже. Например, под горой Юкка в штате Невада.

Теперь в схеме захоронения обнаружено еще одно слабое место. Когда на контейнер с отходами начинают оказывать влияние грунтовые воды, нержавеющая сталь вступает в химическую реакцию со стеклом и керамикой. В результате материалы разрушаются быстрее.

Специалист по материалам из Университета штата Огайо в Колумбусе Сяолу Го и его коллеги обнаружили эту проблему, прижав куски нержавеющей стали к стеклу или керамике и погрузив материалы в водяной раствор, имитирующий по своему составу грунтовые воды. Когда вода попадала между нержавейкой и керамикой или стеклом, сталь начинала выделять двухвалентное железо, трехвалентное железо и другие компоненты, которые создавали кислую среду на поверхности металла. Затем кислотность с легкостью разъедала и керамику, и стекло.

По словам Уильяма Эберта, исследователя ядерных материалов из Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте (штат Иллинойс), воздействие воды на контейнеры считается неизбежным. Но погружение металла, стекла и керамики в соленую воду в лаборатории — не то же самое, что наблюдается в могильниках, где грунтовых вод не так много, чтобы пошла реакция. Поэтому не совсем ясно, насколько опасна коррозия для захороненных ядерных отходов. Кстати, для эффективного захоронения, срок службы подземных могильников ядерных отходов должен составлять тысячи лет — за это время многое может произойти.

Го и его коллеги изучают, чем можно было бы покрыть внутреннюю часть контейнеров из нержавеющей стали, чтобы исключить возможность нежелательного окисления и последующего разрушения материалов.