În SUA sunt 90.000 de tone de deșeuri nucleare. Cum și unde este depozitat?

În jurul SUA, aproximativ 90.000 de tone de deșeuri nucleare este păstrat la Peste 100 de site -uri din 39 de stateîntr -o serie de structuri și containere diferite.

De zeci de ani, națiunea a încercat să trimită totul într -o singură locație sigură.

O lege federală din 1987 numită Muntele Yucca, în Nevadaca loc de eliminare permanentă pentru deșeurile nucleare – dar provocări politice și legale a dus la întârzieri în construcții. Lucrările pe site abia începuse Congresul a încheiat cu totul finanțarea proiectului În 2011.

94 de reactoare nucleare care funcționează în prezent la 54 de centrale electrice Continuați să generați mai multe deșeuri radioactive. Interes public și comercial pentru energie nucleară crește din cauza preocupărilor cu privire la emisiile din centralele cu combustibil fosil și posibilitatea de noi aplicații pentru instalații nucleare la scară mai mică Centre de date de putere şi fabricație. Acest interes reînnoit oferă o nouă urgență efortului de a găsi un loc unde să pună deșeurile.

În martie 2025, Curtea Supremă a SUA au auzit argumente legat de efortul de a Găsiți o locație de stocare temporară Pentru deșeurile nucleare ale națiunii – o hotărâre este de așteptat până la sfârșitul lunii iunie. Indiferent de rezultat, lupta de zeci de ani pentru a găsi un loc permanent pentru a elimina deșeurile nucleare va continua probabil pentru mulți ani următori.

Eu sunt a savant care este specializat în coroziune; Un accent al activității mele a fost să conțină deșeuri nucleare în timpul depozitării temporare și eliminarea permanentă. În general, există Două forme de deșeuri radioactive semnificativ În SUA: deșeurile de la fabricarea armelor nucleare în timpul Războiului Rece și deșeurile de la generarea de energie electrică la centralele nucleare. Există, de asemenea, cantități mici de alte deșeuri radioactive, cum ar fi asta Asociat cu tratamente medicale.

Înrudite: Cum decontaminezi obiectele expuse la radioactivitate?

Deșeuri din fabricarea armelor

Resturile din procesarea chimică a materialului radioactiv necesar pentru fabricarea armelor nucleare, adesea numite „deșeuri de apărare”, vor fi în cele din urmă topit împreună cu sticlăcu materialul rezultat turnat în containere din oțel inoxidabil. Aceste canistre au o înălțime de 10 metri și 2 metri în diametru, cu o greutate de aproximativ 5.000 de kilograme atunci când sunt umplute.

Deocamdată, însă, cea mai mare parte este depozitată în rezervoarele de oțel subteran, în principal la Hanford, Washingtonși Râul Savannah, Carolina de Sudsite -uri cheie din dezvoltarea armelor nucleare din SUA. La râul Savannah, o parte din deșeuri au fost deja procesate cu sticlă, dar o mare parte din acestea rămâne netratată.

În ambele locații, o parte din deșeurile radioactive au deja scurs în sol sub rezervoaredeși oficialii au spus că nu există pericol pentru sănătatea umană. Cea mai mare parte a eforturilor actuale de a conține deșeurile concentrând pe protejarea rezervoarelor împotriva coroziunii și a fisurilor pentru a preveni scurgerea ulterioară.

Deșeuri din generarea de energie electrică

Marea majoritate a deșeurilor nucleare din SUA este cheltuită cu combustibil nuclear de la centralele nucleare comerciale.

Înainte de a fi utilizat, combustibilul nuclear există sub formă de pelete de oxid de uraniu care sunt sigilate în tuburile de zirconiu, care sunt ele însele împachetate împreună. Aceste pachete de tije de combustibil au o lungime de aproximativ 12 până la 16 metri și aproximativ 5 până la 8 inci în diametru. Într -un reactor nuclear, reacțiile de fisiune alimentate de uraniu în acele tije emit căldură care este folosită pentru a crea apă caldă sau aburi pentru a conduce turbine și a genera electricitate.

După aproximativ trei -cinci ani, fisiune Reacții într -un anumit pachet de combustibil Încetinește semnificativchiar dacă materialul rămâne extrem de radioactiv. Pachetele de combustibil cheltuite sunt scoase din reactor și mutate în altă parte a proprietății centralei electriceunde sunt introduse într -un piscină masivă de apă pentru a le răci.

După aproximativ cinci ani, pachetele de combustibil sunt eliminate, uscate și sigilat în canistre din oțel inoxidabil sudate. Aceste canistre sunt încă radioactive și fierbinți termic, astfel încât sunt depozitate în aer liber în bolți de beton care stau pe tampoane de betonde asemenea, pe proprietatea centralei electrice. Aceste bolți au orificii de aerisire pentru a asigura curgerile de aer pe lângă canistre pentru a continua răcirea lor.

Din decembrie 2024, au fost Peste 315.000 de pachete de tije de combustibil nuclear uzat în SUA, și Peste 3.800 de butoaie de depozitare uscată în bolți de beton de deasupra solului, situate la centralele electrice actuale și foste din toată țara.

Chiar și reactoare care au fost dezafectat și demolat Mai au bolți de beton care stochează deșeuri radioactive, care trebuie securizate și întreținute de compania de energie electrică care deținea uzina nucleară.

Amenințarea de apă

O amenințare la aceste metode de stocare este coroziunea.

Deoarece Au nevoie de apă Atât pentru transferul energiei nucleare în electricitate, cât și pentru a răci reactorul, centralele nucleare sunt întotdeauna localizate alături de surse de apă.

În SUA, Nouă se află la doi kilometri de oceancare reprezintă o amenințare deosebită pentru recipientele de deșeuri. Pe măsură ce valurile se rup pe coastă, apa sărată este pulverizată în aer ca particule. Când acele particule de sare și apă se așează pe suprafețe metalice, pot Cauza coroziuniimotiv pentru care este obișnuit să vezi structuri puternic corodate în apropierea oceanului.

În locațiile de depozitare a deșeurilor nucleare din apropierea oceanului, acel spray de sare se poate așeza pe canistrele de oțel. În general, oțelul inoxidabil este rezistent la coroziunepe care îl puteți vedea în ghivece și tigăi strălucitoare în bucătăriile multor americani. Dar în anumite circumstanțe, gropi și fisuri localizate se poate forma pe suprafețe din oțel inoxidabil.

În ultimii ani, Departamentul de Energie al SUA a finanțat cercetarea, inclusiv a mea, în Pericole potențiale ale acestui tip de coroziune. Descoperirile generale sunt că inoxidabil Canistrele de oțel ar putea să pună sau să cruțe Când este păstrat lângă un litoral. Dar o scurgere radioactivă ar necesita nu numai coroziunea containerului, ci și tijele de zirconiu și combustibilul din interiorul lor. Așadar, este puțin probabil ca acest tip de coroziune să conducă la eliberarea radioactivității.

Un drum lung oprit

O soluție mai permanentă este ani probabili, sau decenii, departe.

Nu numai că un site pe termen lung trebuie să fie adecvat din punct de vedere geologic pentru a stoca deșeuri nucleare timp de mii de ani, dar trebuie să fie, de asemenea, plăcut din punct de vedere politic pentru poporul american. În plus, vor fi multe provocări asociate cu transportul deșeurilorîn containerele sale, pe drum sau calea feratăde la reactoare din toată țara până la oriunde este acel site permanent în cele din urmă.

Poate că va exista un site temporar a cărui locație trece cu Curtea Supremă. Între timp, deșeurile vor rămâne acolo unde este.

Acest articol editat este republicat din Conversația sub licență Creative Commons. Citiți Articol original.

Obțineți cele mai fascinante descoperiri din lume livrate direct în căsuța de e -mail.

Gerald S. Frankel este profesor distins de inginerie, profesor de știință și inginerie a materialelor și director al Centrului de coroziune Fontana de la Universitatea de Stat din Ohio. El a fost membru al facultății din statul Ohio din 1995. Înainte de a se alătura statului Ohio în 1995, a fost cercetător post-doctoral la Institutul Tehnic Federal Elvețian din Zurich, apoi membru al personalului de cercetare la IBM Watson Research Center din Yorktown Heights, NY.