Derin jeolojik depo - Deep geological repository

Yerleşmesiyle Teknisyenler transuranik atık at Atık İzolasyon Pilot fabrikasında yakınında, Carlsbad, New Mexico

Bir derin jeolojik depo depolamak için bir yoldur , tehlikeli veya radyoaktif atık kararlı jeolojik ortamı (tipik olarak 200-1000 m derinliğinde) içinde. İleride bakım gerektirmeden yüksek düzeyde uzun vadeli izolasyon ve muhafaza sağlamaya uygun atık formu, atık paketi, mühendislik contaları ve jeoloji kombinasyonunu gerektirir. Bu, herhangi bir radyoaktif tehlikeyi önleyecektir. Kanada ( Dev Madeni ) ve Almanya ( Herfa-Neurode ve Zielitz'deki potasyum madenleri ) dahil olmak üzere dünya çapında bir dizi cıva , siyanür ve arsenik atık deposu faaliyet göstermektedir ve Finlandiya'daki Onkalo'nun en gelişmişi olmak üzere bir dizi radyoaktif atık deposu yapım aşamasındadır. .

İlkeler ve arka plan

Daha fazla geri dönüştürülemeyen yüksek derecede toksik atıklar, hava, yer ve yeraltı sularının kirlenmesini önlemek için izole bir şekilde depolanmalıdır. Derin jeolojik depo, bir dizi doğal ve mühendislik engeli ile milyonlarca yıl boyunca stabil olması beklenen jeolojik yapılardaki atıkları izole eden uzun vadeli bir depolama türüdür. Doğal bariyerler, yeraltı deposunu çevreleyen ve su geçirmeyen (ör. kil) ve gaz geçirmeyen (ör. tuz) kaya katmanlarını içerir. Tasarlanmış bariyerler arasında bentonit kil ve çimento bulunur.

Bülünebilir Malzemeler Uluslararası Paneli söyledi:

Kullanılmış nükleer yakıt ve yüksek düzeyde yeniden işleme ve plütonyum atıklarının, içerdiği radyoaktivitenin çevreye salınmasını en aza indirmek için on binlerce ila bir milyon yıl arasında değişen süreler için iyi tasarlanmış depolama gerektirdiği yaygın olarak kabul edilmektedir. Ne plütonyum ne de yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyumun silah kullanımına yönlendirilmemesini sağlamak için koruyucu önlemler de gereklidir. Kullanılmış nükleer yakıtı yüzeyin yüzlerce metre altındaki depolara yerleştirmenin, kullanılmış yakıtın yüzeyde süresiz olarak depolanmasından daha güvenli olacağı konusunda genel bir fikir birliği vardır.

Depoların ortak unsurları arasında radyoaktif atık, atığı çevreleyen kaplar, kapların etrafındaki diğer mühendislik bariyerleri veya contalar, kapları barındıran tüneller ve çevredeki alanın jeolojik yapısı yer alır.

Yerin yüzlerce metre altındaki bir depolama alanının , kayanın üzerinde duran kalın buz tabakaları ile gelecekteki bir veya daha fazla buzullaşmanın etkilerine dayanması gerekir . Buz tabakalarının varlığı, depo derinliğindeki hidrostatik basıncı, yeraltı suyu akışını ve kimyasını ve deprem potansiyelini etkiler. Bu, İsveç, Finlandiya, Kanada ve gelecekteki buzulların etkilerini de değerlendirmek zorunda olan diğer bazı ülkelerde uzun vadeli atık depolarına hazırlanan kuruluşlar tarafından dikkate alınmaktadır.

Jeolojik bertarafın güvenli, teknolojik olarak uygulanabilir ve çevresel açıdan sağlıklı olabileceği konusunda birçok uzman arasında uzun süredir devam eden bir anlaşmaya rağmen, birçok ülkede halkın büyük bir kısmı nükleer karşıtı kampanyalar ve bilgi eksikliği nedeniyle şüpheci olmaya devam ediyor . Bu çabaların destekçilerinin karşılaştığı zorluklardan biri, bir deponun, gelecekte meydana gelebilecek herhangi bir salınımın önemli bir sağlık veya çevresel risk oluşturmayacağı kadar uzun süre atıkları içereceğini güvenle göstermektir .

Nükleer yeniden işleme , bir depo ihtiyacını ortadan kaldırmaz, ancak hacmi, uzun vadeli radyasyon tehlikesini ve ihtiyaç duyulan uzun vadeli ısı yayma kapasitesini azaltır. Yeniden işleme, veri havuzu yerleşimine yönelik politik ve topluluk zorluklarını ortadan kaldırmaz.

Doğal radyoaktif depolar

Doğal uranyum cevheri yatakları, jeolojik oluşumlardaki radyoaktif elementlerin stabilitesi için kavramın kanıtı olarak hizmet eder - örneğin Puro Gölü Madeni , 1 milyar yaşında olan ve 450 m derinlikte kumtaşı ve kuvars tabakası altında bulunan yüksek konsantrasyonlu uranyum cevherinin doğal bir yatağıdır. Yüzeye radyoaktif sızıntı yok.

Nükleer atıklar için İsveç KBS-3 kapsülü.

Doğal jeolojik engellerin radyoaktif atıkları izole etme yeteneği , Oklo , Gabon'daki doğal nükleer fisyon reaktörleri tarafından gösterilmiştir . Uzun reaksiyon süreleri boyunca , uranyum cevheri gövdesinde diğer transuranik elementlerle birlikte yaklaşık 5,4 ton fisyon ürünü ve ayrıca 1,5 ton plütonyum üretildi. Bu plütonyum ve diğer transuranikler, neredeyse 2 milyar yıllık bir süre boyunca günümüze kadar hareketsiz kaldılar. Bu, yeraltı suyunun tortulara kolayca erişebildiği ve bunların cam gibi kimyasal olarak inert bir formda olmadığı göz önüne alındığında oldukça dikkat çekicidir .

Araştırma

Son derinlikte Onkalo'nun pilot mağarası .

Derin jeolojik bertaraf, laboratuvar testleri, keşif sondajları ve büyük ölçekli yerinde testlerin yürütüldüğü yer altı araştırma laboratuvarlarının inşası ve işletilmesi dahil olmak üzere onlarca yıldır incelenmiştir . Başlıca yeraltı test tesisleri aşağıda listelenmiştir.

Nükleer depo siteleri

Bazı sitelerde mevcut durum

Olkiluoto Nükleer Santrali sahasında, Finlandiya'da yapım aşamasında olan bir jeolojik deponun şeması

Olkiluoto'daki gösteri tüneli.

14 Şubat 2014'te Atık İzolasyon Pilot Fabrikasında hasarlı bir depolama tamburundan radyoaktif maddeler sızdı (fotoğrafa bakın). DOE tarafından yapılan çeşitli kazaların analizi, bir "güvenlik kültürünün" olmadığını göstermiştir.

Uygun derin nihai depoları seçme süreci, ilkinin 2010'dan bir süre sonra devreye alınması beklenen birkaç ülkede şu anda devam etmektedir.

Avustralya

Avustralya ve Rusya'da uluslararası üst düzey bir atık deposu için bir teklif vardı . Bununla birlikte, Avustralya'da (hiç nükleer enerji üretmemiş ve bir araştırma reaktörü olan) küresel bir depo önerisi gündeme geldiğinden beri, yerel siyasi itirazlar yüksek ve sürekli hale geldi ve Avustralya'da böyle bir tesisi olası kıldı.

Kanada

Giant Mine , toz halindeki oldukça zehirli arsenik atıklarının depolanması için derin bir depo olarak kullanılmıştır . 2020 itibariyle, atığı kimyasal olarak daha kararlı ve su kontaminasyonunu önleyen donmuş bir blok formuna yeniden işlemek için devam eden araştırmalar var.

Finlandiya

Onkalo site Finlandiya'da dayalı KBS-3 teknolojisi, dünya çapında depoları arasında faaliyete geçme yol boyunca uzak olduğunu. Posiva, sitenin inşaatına 2004 yılında başladı. Finlandiya hükümeti, 12 Kasım 2015'te şirkete nihai bertaraf tesisinin inşası için bir lisans verdi. Haziran 2019 itibariyle sürekli gecikmeler, Posiva'nın artık operasyonların 2023'te başlamasını beklediği anlamına geliyor.

Almanya

Herfa-Neurode ve Zielitz'deki potasyum madenleri de dahil olmak üzere bir dizi depo, yüksek derecede toksik cıva , siyanür ve arsenik atıklarının depolanması için yıllardır kullanılmaktadır . Almanya'da, nükleer atıklardan farklı olarak zamanla toksisitesini kaybetmemesine rağmen, zehirli atıklarla ilgili çok az tartışma var.

Özellikle Wendland bölgesindeki Gorleben köyünde, uzak, ekonomik açıdan sıkıntılı bir köşedeki konumu nedeniyle 1990 yılına kadar nihai depo için ideal görülen radyoaktif atıklar için nihai bir depo arayışı hakkında protestolar eşliğinde bir tartışma var. Batı Almanya'nın eski Doğu Almanya'ya kapalı sınırının yanında . Yeniden birleşmeden sonra köy artık ülkenin merkezine yakın ve şu anda nükleer atıkların geçici olarak depolanması için kullanılıyor. Asse II çukuru , 1965'ten beri araştırma madeni olarak kullanıldığı iddia edilen ve Aşağı Saksonya / Almanya'daki Asse dağ silsilesinde eski bir tuz madenidir . 1967 ve 1978 yılları arasında radyoaktif atık depoya yerleştirildi. Araştırma, radyoaktif sezyum-137 , plütonyum ve stronsiyum ile kontamine olmuş tuzlu suyun 1988'den beri madenden sızdığını ancak Haziran 2008'e kadar rapor edilmediğini gösterdi Radyoaktif atık deposu Morsleben , Morsleben'deki Bartensleben kaya tuzu madenindeki radyoaktif atıklar için derin bir jeolojik depodur , 1972–1998 yılları arasında Saksonya-Anhalt / Almanya'da kullanılmıştır. 2003 yılından bu yana 480.000 m ³ tuz beton (630,000 cu yd) geçici olarak üst seviyeleri stabilize etmek çukura pompalanmasından.

İsveç

İsveç, KBS-3 teknolojisini kullanarak kullanılmış yakıtın doğrudan bertarafı için planlar üzerinde çalışıyor . Bununla birlikte, inşaat için verilebilecek en erken onaylar 2021'dir ve şu anda en erken ticari operasyonun başlaması planlanabilecek olan 2030'dur.

Birleşik Krallık

Birleşik Krallık Hükümeti, diğer birçok ülke ile ortak olarak ve bilimsel tavsiyelerle desteklenerek, yüksek aktiviteli radyoaktif atıkların bertaraf edilmesinin en uygun yolu olarak kalıcı derin yeraltı imhasını belirlemiştir.

Radyoaktif Atık Yönetimi (RWM) [1] , 2014 yılında bir Jeolojik Bertaraf Tesisi (GDF) sağlamak için kuruldu ve Birleşik Krallık'ın tarihi nükleer alanlarının temizliğinden sorumlu olan Nükleer Hizmetten Çıkarma Otoritesinin (NDA) [2] bir yan kuruluşudur. .

Bir OGM, topluluklarla yakın ortaklık içinde çalışarak, uzun vadede güven inşa ederek ve bir OGM'nin yerel çıkarları ve öncelikleri desteklemesini sağlayarak, topluluk onayına dayalı bir süreç [3] yoluyla teslim edilecektir .

Politika, bir OGM ile birlikte yaşayacak olan kişilerin rızasını talep etme ve onlara tartışmaların ilerleme hızı üzerinde etki sağlama konusunda vurgu yapmaktadır.

İlk Çalışma Grubu, 2020'nin sonlarında ve 2021'in başlarında Cumbria'da Copeland [4] ve Allerdale'de [5] kuruldu. Bu Çalışma Grupları, kendi bölgelerinde bir OGM'ye ev sahipliği yapmanın potansiyel faydalarını keşfetme sürecini başlattı. Bu Çalışma Grupları, bir OGM için istekli bir topluluk ve uygun, uygulanabilir ve kabul edilebilir bir alan bulma sürecinde kritik bir adımdır.

RWM, bir GDF'ye ev sahipliği yapmanın faydalarını keşfetmekle ilgilenen kişi ve kuruluşlarla İngiltere'nin çeşitli yerlerinde olumlu tartışmalar yapmaya devam ediyor. Önümüzdeki bir veya iki yıl içinde ülke genelinde daha fazla Çalışma Grubunun oluşması bekleniyor.

Herhangi bir GDF teklifi, tüm güvenlik ve güvenlik testlerinin karşılandığından emin olmak için son derece titiz kriterlere [6] göre değerlendirilecektir .

Amerika Birleşik Devletleri

Yucca Dağı nükleer atık deposu ve ABD genelinde nükleer atıkların depolandığı yerler

Atık İzolasyon Pilot fabrika içinde (WIPP) ABD'de ilk metreküp koyarak 1999 yılında hizmete girdi transuranik radyoaktif atıkların yakın tuz derin tabakasında Carlsbad, New Mexico .

1978 yılında ABD Enerji Bakanlığı okumaya başladı Yucca Dağı güvenli sınırlar içinde, Nevada Test Sitesi içinde Nye County, Nevada nükleer yakıt ve üst düzey geçirdi için uzun vadeli jeolojik depo için uygun olup olmayacağını belirlemek için, Radyoaktif atık. Bu proje , Nevada Eyaleti için Nükleer Projeler Ajansı (Nükleer Atık Proje Ofisi) ve diğerleri tarafından açılan davalar nedeniyle önemli muhalefetle karşı karşıya kaldı ve gecikmelere maruz kaldı . Obama Yönetimi 2009 yılında sitenin kullanımını reddetti ABD Federal Bütçe "Yönetim nükleer atık bertaraf doğru yeni bir strateji tasarlar iken.", Nükleer Düzenleme Komisyonu cevap sorularına gerekli dışındaki tüm fon ortadan önerisi,

5 Mart 2009'da Enerji Bakanı Steven Chu , Senato'ya Yucca Dağı sahasının artık reaktör atıklarını depolamak için bir seçenek olarak görülmediğini söyledi.

Haziran 2018'de, Trump yönetimi ve bazı Kongre üyeleri, Nevada'dan gelen senatörlerin muhalefeti artırmasıyla Yucca Dağı'nı yeniden önermeye başladı.

6 Şubat 2020'de ABD Başkanı Donald Trump, Nevada'daki Yucca Dağı'nı nükleer atık deposu olarak kullanma planlarında potansiyel bir politika değişikliği hakkında tweet attı. Trump'ın önceki bütçeleri Yucca Dağı için finansman içeriyordu, ancak Nuclear Engineering International'a göre, iki üst düzey yönetim yetkilisi, en son harcama planının projeyi lisanslamak için herhangi bir para içermediğini söyledi. 7 Şubat'ta Enerji Bakanı Dan Brouillette, Trump'ın duygularını tekrarladı ve ABD yönetiminin ülkenin diğer bölgelerindeki geçici veya geçici alanlar gibi diğer [nükleer] depolama türlerini araştırabileceğini belirtti.

Federal hükümetten hiçbir resmi plan sağlamlaştırılmamış olsa da, özel sektör kendi planlarıyla ilerliyor. Holtec International, Mart 2017'de güneydoğu New Mexico'da özerk bir konsolide geçici depolama tesisi için ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu'na (NRC) bir lisans başvurusunda bulundu ve NRC'nin Mart 2021'e kadar nihai çevresel etki beyanını yayınlaması bekleniyor. Benzer şekilde, Interim Storage Partners ayrıca, NRC'nin incelemelerini Mayıs 2021'de tamamlamayı planladığı Teksas, Andrews County'de bir konsolide geçici depolama tesisi inşa etmeyi ve işletmeyi planlıyor. Bu arada, diğer şirketler, ABD'den beklenen bir tedarik için teklif vermeye hazır olduklarını belirttiler. DOE'nin nükleer atıkların geçici depolanması için bir tesis tasarlaması.

Deep Isolation şirketi, petrol ve gaz madenciliği için geliştirilmiş teknolojiyi kullanarak radyoaktif atık kutularının yönlü sondaj kuyularında yatay olarak depolanmasını içeren bir çözüm önerdi. 18" bir sondaj deliği, jeolojik olarak kararlı oluşumlarda birkaç bin fit derinliğe dikey olarak yönlendirilir, daha sonra atık kutularının depolandığı benzer uzunlukta yatay atık bertaraf bölümü oluşturulur ve ardından sondaj deliği kapatılır.

Ayrıca bakınız

• Dünyanın En Güvenli Yerine Yolculuk
• nükleer atık arıtma teknolojilerinin listesi
• Atık İzolasyon Pilot Tesisi
• nükleer göstergebilim

Referanslar

Dış bağlantılar

• Dünya Nükleer Örgütü'nün Araştırması
• Sandia Raporu ABD Üst Düzey Radyoaktif Atıkların Granit İmhası
• Sandia Raporu Isı Üreten Nükleer Atıkların Tuz Bertarafı