Videnskabelige udfordringer og muligheder for sanering af radioaktivt affald

En af landets vedvarende videnskabelige udfordringer har været at finde effektive måder til at afhjælpe millioner af liter kemisk og radioaktivt affald, der er tilbage fra koldkrigsaktiviteter. Nu har et team af eksperter finkæmmet mere end 100 undersøgelser for at fastslå, hvad der er kendt om de komplekse kemiske og rheologiske aspekter af affaldet, og identificere videnskabelige problemer, der skal løses for endelig at nå slutmålet med oprydning.

Forskere og ingeniører har arbejdet årtier for at finde løsninger, især til kemisk og radioaktivt affald i underjordiske lagertanke på Hanford Site i det sydøstlige Washington State. Mens oprindelsen af ​​affaldet er veldokumenteret, tank-til-tank overførsler, blanding, og tidligere saneringsforsøg har kompliceret materialets kemi og fysik. En grundig forståelse af underliggende videnskabelige problemstillinger giver et stærkere grundlag for tekniske løsninger, give beslutningstagere mere selvtillid til at komme videre med færre forsinkelser.

Forskere fra Pacific Northwest National Laboratory, oprydningsfirma Washington River Protection Solutions, og Washington State University gennemsøgte videnskabelig litteratur for at identificere forskning, der har informeret den nuværende forståelse af tankaffald. Meget er nået, herunder påbegyndelse af opførelsen af ​​et forglasningsanlæg til at størkne dette affald til sikker opbevaring. Den største tilbageværende udfordring er måske at udvikle det videnskabelige grundlag for de komplekse partikelinteraktioner, der vil opstå, når affald fjernes fra tanke og pumpes gennem rør til yderligere behandling og forglasning.

Tidligere arbejde hos EMSL, det miljømolekylære laboratorium, en brugerfacilitet hos det amerikanske energiministerium, hjalp med at udvikle en empirisk model af materialerne inde i tanke, men der skal mere arbejde til for at forudsige, hvordan affaldet vil opføre sig under behandlingen. Nylige fremskridt inden for aberrationskorrigeret transmissionselektronmikroskopi, in situ mikroskopi, og teoretisk modellering på tværs af skalaer viser lovende. Oplysninger fra sådanne undersøgelser, kombineret med evnen til at transportere radioaktive materialer til EMSL og bruge dets atomsondetomografi, kunne give videnskabsfolk mulighed for at bygge robuste forudsigende fysikbaserede modeller til at informere og vejlede oprydningsbestræbelser.