הבנת פסולת אלפא-התחייבויות והאתגר הדיסposal

(הפסולת הרדיואקטיבית של אלפא מציגה בעיה הנדסית ייחודית, כי לחלקיקים אלפא יש העברת אנרגיה ליניארית גבוהה, מה שהופך אותם מזיקים מאוד לרקמות ביולוגיות אם הם נכנסים לגוף באמצעות צלקות או שאיפתם של פולטים מרכזיים אלפא כוללים איזוטופים כגון FLT:0plutonium 239FLT:1 (חצי חיים 24 שנים), LT2amephir1, 000 שנים, 000) ו-FR2R) מכילות אוויריות גרעיניות (מטווח ארוך יותר מ-43 מיליון שנים).

שרידים גיאולוגיים עמוקים (DGR) הם האסטרטגיה המקובלת הבינלאומית לבודד פסולת רדיואקטיבית ברמה גבוהה וארוכת ימים.הרעיון כולל הצבת פסולת עמוק מתחת לאדמה בתצורות גיאולוגיות יציבות, באמצעות מערכת של מכשולים מהונדסים וטבעיים מרובים כדי למנוע הגירה רדיונוקלית לביוספירה. גישה זו הייתה בפיתוח במשך עשרות שנים, עם דוגמאות מובילות בפינלנד, שוודיה, צרפת, וארה"ב היא בעלת אתגר מרכזי לשמירה על פני מערכת בטיחות.

עקרונות הנדסה של מערכת רב-ברקרייר

מקרה הבטיחות של DGR נח על ההודות והעוצמה של מערכת רב-באריירית.כל מחסום מבצע פונקציה ייחודית, וכישלון של מחסום אחד אינו פוגע כלל ההכללה, משום שהחסמים הנותרים ממשיכים לספק הגנה.

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ (ב"ג) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)Buffer ו-BackfillFLT:1) חומרים כגון חימר bentonite קומפקטי המגביל את תנועת המים ואת התחבורה של רדיונוקל.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אסטרטגיות הנדסיות מתייחסות לכל אחד מהמרכיבים הללו עם חומרים ועיצובים שנבחרו ליציבות ארוכת טווח בתנאים של רצף.

יצירת פסולת ושגשוג: Immobilizing Alpha Emitters

(ב) צורת הפסולת היא קו ההגנה הראשון של אלפא-המיטה פסולת כגון שאריות של פסולת פלוטוניום או אקטיניטים קטנים, שיטות ההתעלות הנפוצות ביותר כרוכות בפירוק (זכוכית ורודה) או מטבוליות קרמיקה (למשל, גינקו, זכוכית טיטאנית) וגרם נזק מהיר יותר לקרינה מסוג 1FD (למשל, gullowcrety) ו-Laprefrefrefcuptialdance (ב-F) הוא יתרון סינתטי, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, קרמיקה מהירה יותר, קרמיקה).

צורות פסולת סרמיות, כגון pyrochlore, zirconolite, ו brannerite, מציעים אפילו עמידות כימית גדולה יותר ויכול לשלב באופן סלקטים אלפא ספציפיים לתוך הליטקטיס הקריסטל שלהם:0SynrocuaFLT:1 גישה, שפותחה באוסטרליה, משתמשת קרמיקה בלחץ חם כי מחקה את המינרלים הטבעיים כמוהם:0Synrocves נשמרים על ידי קרינת מים רדיואקטיבית על ידי שפכים יציבים.

עיצוב המכיל: גדרות מתכת נגד קורוזיה

(ה מיכל הבזבוז חייב לבודד את צורת הפסולת לתקופה ארוכה מספיק עבור הרדיואקטיביות כדי להתכווץ לשבריר מהרמה הראשונית שלו - לעתים קרובות כמה אלפי שנים לעשרות אלפי שנים.עבור פסולת אלפא-הההמיטה, העיצוב חייב להתנגד לא רק לקובצות כללית, אלא גם התקפה מקומית כגון סגסוגת ניקל ועומס של קירור פלדה, הוא חומר פופולרי בשל יציבותה התרמודינמיקה שלה בצמצום של היווצרותה של KBS-3.

שיקולים הנדסיים כוללים את היכולת של מיכל לעמוד בלחץ הידרוסטטי (כמו 30 MPa בעומק של 1 ק"מ) ואת הלחץ המכאני מסלע זחיל או עומס קרח. יסוד פיניט מודלing משמש כדי לייעל עובי קיר, נביחות, ו להקלת מתח.בנוסף, המכל עשוי לשלב שכבה דקה של מתכת הקרבה (למשל, ברזל) לספק הגנה בזבזנית, או ציפוי של מתכת מתכת מתכתיבית נמוכה כמו עדיין.

Buffer & Backfill: הנדסה של השדה הקרוב

החלל בין מיכל הפסולת לבין הסלע המארח מלא חומר חיץ, הנפוץ ביותר קומפקטי (FLT:0) bentonite חימרט 1 (Bנטוןite הוא חימר מונטמורלייט טבעי כי swells כאשר רטוב, יצירת חותם הידראולי עם מוליכות הידראולית נמוכה מאוד (על סדר 10-12 מ"מ) הלחץ שלה גם selfals הוא selfals כי כל סדקים יכול לפתח פונקציות אלפא: פונקציות סביב פונקציות סביב.

  • הגבלת מים לזרום סביב מיכל, להאט את שערי קורוזיה.
  • מסננים וסורברים רדיונוקלידים שעשויים לברוח מהמכל.
  • מספק סביבה מבוללת מבחינה כימית, אשר שומרת על צמצום התנאים.
  • העברה של חום מהפסולה לסלע המארח ללא עלייה מופרזת של טמפרטורה.

אתגרים הנדסיים כוללים בחירת צפיפות המחיה המתאימה, תוכן לחות ועובי כדי להשיג את הלחץ הנפיחות הנדרשת ואת הכדאיות הנמוכה.החופר חייב גם לעמוד בפני ההשפעות של קרינת יון ו ⁇ s תרמיים.ניסויים ב-FLT:0 Monte Terri Research LaboratoryFLT:1 בשווייץ ו-FLT:2 ⁇ ö Hard LaboratoryFLT 3, שוודיה, ישמידו את הביצועים של אלפאנדרו תחת החשיפה.

ביקורת: The Long-Term Geological Barrier

בחירת האתר היא אולי ההחלטה המרבית בתכנית DGR כולה.הסלע המארח חייב להיות יציב מבחינה גיאולוגית במשך מאות אלפי שנים, עם פעילות סיסמית נמוכה, זרימת מים מינימלית, ואין ערך משאבים כלכלי שיעודד חדירה אנושית עתידית.

  • (בלטינית:0) סלעים גריניטיים וגביסטיים (FLT:1) (פלינלנד, שוודיה, קנדה) – קשה אך שבורה; זקוקים להתאמה זהירה ולחותם של שברים.
  • (FLT:0Clay או argillaceous CreationssveFLT:1) (בסלגיום, צרפת, שוויץ) - ים עצמי ושפל מאוד, אבל אולי יש כוח מכני נמוך יותר.
  • (FLT:0 salt domes או היווצרות מלח 1 ; גרמניה, ארה"ב) - פלסטיק ושמירה עצמית, אבל עשוי להכיל כיסים זוהרים; מלח יש מוליכות תרמית מעולה.

אסטרטגיות הנדסיות לסלע מארח כוללות בניית המאגר בעומק של 400 מ"מ עד 1 ק"מ, באמצעות הדמיה שלרובול, סקרים גיאופיזיים, ובדיקות מעקב אחר מפות רשתות שברים.בסלע קריסטל, מחסומים ממונדסים חייבים להיות משולבים עם גילוח של שברים והתקנת של תקעים מבוססי bentonite במנהרות ובפירים כדי למנוע נתיבים מולדים.

ניהול קרמיקה ומכני ב-Repository

פסולת אלפא-המיטה מייצרת חום מדעיכה רדיואקטיבית, אם כי בדחיסות כוח נמוכה יותר מאשר דלק גרעיני בילו.עם זאת, מחצית החיים הארוכה של פולטי אלפא מסוימים פירושה כי תפוקה חום יכולה להימשך אלפי שנים. אסטרטגיות הנדסיות חייב לנהל את העומס התרמי כדי למנוע התחממות יתר של חומרי החיץ או רוק מארח, אשר יכול לשנות מינרלוגי או לגרום מודלים תרמילציה חישובית.

יציבות מכנית היא גם דאגה.חפירת המנהרות והחורשים יוצרת אזור מופרע עם יכולת מוגברת של מהנדסים להשתמש בפיצוץ מבוקר או בחפירות מכניות כדי למזער נזק, ואחריו חותמת על כריכים וחצני סלע.חל ארוך טווח במלח או חימר פלסטיק יכול לשאת מיכלים ללחצים גדולים; עיצובי מכולה חייבים להתאים עומסים כאלה.

הערכה לטווח ארוך ובדיקה

מקרה הבטיחות עבור DGR מסתמך על מודלים מתמטיים שדמיינו את התחבורה רדיונוקליפיק לאורך זמן גיאולוגי.מודלים אלה משלבים נתונים על פירוק צורה פסולת, קורוזיה מכולה, מצעים ב-buffer וסלע, וזרימת מי קרקע.עבור אלפא פולטים, דור גז מרדיויזזה או קורוזיון (למשל, ייצור מימן) חייבים להיחשב, כפי שניתן ללחוץ על אסטרטגיות לנפץ גז כדי למנוע את השבר או לנפץ מחדש.

טכנולוגיית מעקב היא מרכיב חיוני אך משני.בעוד DGR נועדו להיות בטוח ללא ניטור, כלי שיט במהלך הבנייה ושלבי סגירה מוקדמת מספק נתונים עבור אימות מודל.חיישנים יכולים למדוד טמפרטורה, לחות, לחץ נפיחות, שיעורי קורוזיה, ורמות קרינה.ה-FLT:0onkalo Reposreph 1 בפינלנד כולל תוכנית ניטור מקיפה באמצעות חיידקים אופטיים וקבועים עבור דרישות קבועות ללא תשלום, לאחר מעקב פעיל.

דוגמאות בינלאומיות ו-Reulatory Context

כמה מדינות התקדמו משמעותית בביצוע DGR לבזבוז אלפא-מיטינג:

  • (FLT:0)Finland:FLT:1 The Onkalo repository נמצא כעת בבנייה, עם תוכניות להתחיל לסילוק של דלק גרעיני מובזבז (כולל פולטי אלפא) בשנות ה -2020.זה משתמש ברעיון KBS-3 בgneiss גרניט.
  • (ב) נבחרו אתר Forsmark, ובקשה לרישיון נמצאת תחת ביקורת.
  • (FLT:0)USA:IRLT:1 ו-WPP פועלת מאז 1999 עבור פסולת טרנסאורנית. a נפרד מפסולת ברמה גבוהה ודלק מובזבז (הר הזיה) נחקר אך לא מורשה.
  • (FLT:0) France:veFLT:1) פרויקט Cigéo מתכנן להיפטר מבזבוז ארוך ורמה בינונית (כולל אלפא פולטים) במבנה חימר באזור מיז / Haute-Marne.

מסגרות רגולטוריות דורשות כי הערכות בטיחות מכסות את היקף הזמן של עד 1 מיליון שנה.הסוכנות לאנרגיה אטומית הבינלאומית (IAEA) אטומית 1 (IAEA) ,3) מספקת תקני בטיחות וסקירות עמיתים של עד 1 מיליון שנה.ה-2U.S. REulatory Commission (NRC) LT 3 ו-F:4Sent Safety Authority (SIR) פיתחו דרישות ספציפיות ל- 5.

גישות הנדסיות מתפתחות

המחקר ממשיך לחדד אסטרטגיות של פסולת אלפא-המיטה.צורות פסולת מתקדמות בשילוב של אי-היציבות הרב-תכליתית (למשל, באמצעות ההולנטריט עבור cesium, pyrochlore for actinides) מאפשרות עומסי פסולת גבוהים יותר וכמויות עמידות כימיות טובות יותר.ד עמוק, אשר מציבה פסולת ב- 3-5 ק"מ עמוק, נחקרת כחלופה עבור סוגים מסוימים, ניצול יעיל יותר של הסביבה המפחידה, נחשבה יותר ויותר קשה יותר ויותר.

(ב) שימוש בחומרים (FLT:0) של ראטאל (FLT:0) ב-[[1924]] ב-[[1924]] וב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] ב[[1924]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]]]

מסקנה: Integrating Engineering Disciplines for Long-Term Safety

הקצינה הבטוחה של פסולת אלפא-מצוקה דורשת מאמץ הנדסי רב-תחומי, רב תחומי.על ידי שילוב צורות פסולת חזקות, מכולות עמידות על קורוזיה, חומרי חיץ עצמיים, והגדרות גיאולוגיות שנבחרו בקפידה, מהנדסים יכולים לבנות מערכת שעדיין מבודדת את הרדיונוקליסטים עבור ההשקעה הנדרשת להצלחה היא היישום הקפדני של עקרון הרב-טרנטי, אשר נתמך כיום על ידי אסטרטגיות חישוביות, אך ורק במקרה של הנדסה, אך ורק על ידי ניסויים גרעיניים, אך ורק על ידי ניסויים, אשר נמצאים במקום אחר כך, אך ורק על ידי ניסויים מדויקים, אך ורק על ידי הנדסה, אשר נמצאים במקום אחר, אשר תומכים, אשר נמצאים במקום אחר כך, אשר תומכים בטכנית, אך ורק על ידי מודלים מדויקים, אשר תומכים בטכניים, אשר תומכים בטכנית, אשר תומכים בטכנית, אך ורק על ידי ניסויים, אשר נמצאים בטכניים, אשר תומכים בטכנית, אשר נמצאים כאן, אשר נמצאים כאן, אשר תומכים בטכנית, אשר מדגישים, אשר מדגישים, אשר תומכים בטכנית, אך ורק על ידי ניסויים גרעיניים, אשר תומכים בטכניקה, אשר תומכים בטכניקה, אשר מדגישים, אשר מדגישים, אשר מדגישים, אשר מדגישים, אשר תומכים