Текущая модель для хранения ядерных отходов является неполной

Материалы США и других стран планируют использовать для хранения высокоактивных ядерных отходов, вероятно, деградируют быстрее, чем кто-либо ранее знал, так как эти материалы взаимодействуют, новое исследование показывает.

Выводы, опубликованные сегодня в журнале Nature материалы, показывают, что коррозия ядерных материалов, хранения отходов ускоряется из-за изменений в химии решение ядерными отходами, а так же материалы взаимодействуют друг с другом.

«Это означает, что нынешние модели не может быть достаточно, чтобы держать эти отходы надежно хранятся», — сказал Xiaolei го, ведущий автор исследования и заместитель директора штата Огайо центр для работы и конструкция ядерных отходов, форм и контейнеров, часть из Университета Инженерного колледжа. «И это показывает, что мы должны разработать новую модель для хранения ядерных отходов».

Исследования сосредоточены на материалы хранилища для ядерных отходов — в первую очередь оборонных отходов, наследие высокого уровня производства ядерного оружия. Отходы высокоактивные. Хотя некоторые виды отходов имеют период полураспада около 30 лет, другие-например, плутоний — имеют период полураспада, который может составлять десятки тысяч лет. Период полураспада радиоактивного элемента-это время, необходимое для половины материала к гниению.

В настоящее время у Соединенных Штатов нет полигона для размещения отходов; в соответствии с управлением общей бухгалтерской отчетности США, он обычно храниться вблизи заводов, где Он производится. Постоянное место было предложено Юкка Маунтин в штате Невада, но планы зашли в тупик. Стран мира обсуждали лучший способ борьбы с ядерными отходами; только один, Финляндии, приступил к строительству долгосрочного хранилища для высокоактивных ядерных отходов.

Но долгосрочный план для высокого уровня защиты отходов и хранилища по всему миру почти такой же. Она включает в себя смешивание радиоактивных отходов с другими материалами в виде стекла или керамики, а затем положите эти кусочки стекла или керамики-теперь радиоактивные — внутри металлической канистры. Потом канистры будут закопаны глубоко под землей в хранилище, чтобы изолировать его.

В этом исследовании, исследователи обнаружили, что при воздействии водной среды, стекла и керамики взаимодействовать с нержавеющей стали для ускорения коррозии, особенно стекла и керамических материалов проведение ядерных отходов.

Исследование качественно измерить разницу между ускоренной коррозии и естественной коррозии материалов для хранения. ГУО назвал его «суровым».

«В сценарии реальной жизни, стеклянной или керамической формы отходов будет находиться в тесном контакте с канистрами из нержавеющей стали. При определенных условиях, коррозия нержавеющей стали сходить с ума», — сказал он. «Он создает супер-агрессивные среды, которые могут разъедать окружающие материалами».

Для анализа коррозии, исследовательская группа прессованные стеклянные или керамические «отходы форм» — формы, в которой ядерные отходы инкапсулированы — против нержавеющей стали и погружают их в растворах на срок до 30 дней, в условиях, моделирующих те, под Юкка-Маунтин, предлагаемые могильник ядерных отходов.

Эти эксперименты показали, что, когда стекло и нержавеющая сталь были прижаты один к другому, из нержавеющей стали коррозии «сильной» и «локализовали», — говорится в исследовании. Исследователи также отметили, трещин и повышенную коррозию на деталях из стекла, которые были в контакте с нержавеющей сталью.

Часть проблемы заключается в периодической таблице. Из нержавеющей стали изготавливают в основном из железа с примесью других элементов, в том числе никеля и хрома. Железо имеет химическое сродство кремния, который является ключевым элементом из стекла.

Эксперименты также показали, что, когда керамика — еще один потенциальный держатель для ядерных отходов — были прижаты нержавеющей стали в условиях, маскирующиеся под горой Юкка, как керамика и нержавеющая сталь, коррозия в «тяжелой локализованной» способом.

сделать разницу: спонсорские возможности