Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2 - Надыкто Б.А.
Скачать (прямая ссылка):
местности, в которой оно будет создано, и дать прогнозы его надежности. К 2001 году министр энергетики должен принять решение, можно ли рекомендовать президенту разработку хранилища в горе Юкка. Если это место будет рекомендовано и если президент и Конгресс согласятся с этой рекомендацией, DOE подаст в Комиссию по ядерному регулированию заявку на выдачу лицензии на строительство хранилища.
В качестве составной части заявки DOE должно будет представить надежное доказательство того, что хранилище будет работать согласно прогнозам.
В настоящее время хранилище представляется как лабиринт штолен на глубине примерно 300 метров ниже поверхности горы (рис. 1 и 2). Отходы будут помещены в стальные контейнеры диаметром 2 M и длиной до 6 м, контейнеры будут укладываться торцом к торцу вдоль укрепленных штолен. Как только хранилище будет заполнено отходами (по меньшей мере 70 тысяч тонн), за контейнерами, штольнями и окружающей горной породой будут следить дистанционные сенсорные устройства. В
Внешняя крышка
Конструктивно прочная внешняя стенка '"Коррозионно-устойчивая внутренняя стенка
Внутренняя крышка
(в) Контейнеры с отходами. Ядерные отходы будут храниться в цилиндрических контейнерах с двойными стенками диаметром 2 м и длиной до 6 м. Исходный проект хранилища предусматривал изготовление внутренней стенки контейнера из коррозионно-стойкого сплава с высоким содержанием никеля толщиной 2 см. Для прочности конструкции внешние стенки предполагалось изготовить из углеродистой стали толщиной 10 см. В последних модификациях двухслойная конструкция сохраняется
течение первых 100 лет отходы могут быть возвращены в случае возникновения какой-либо проблемы. В конечном итоге, все шахты, аппарели и штольни будут загерметизированы.
Два основных довода в пользу изучения горы Юкка как возможного места захоронения ядерных отходов - сухой климат и большая глубина водоносного горизонта. Первый означает минимальное количество воды, которая могла бы просочиться в хранилище, вызывая коррозию контейнеров с отходами и вынося наружу радионуклиды. В год на гору выпадает в среднем 15 см осадков в виде дождя. Примерно 95% осадков быстро испаряется, а большая часть остального количества впитывается растениями и теряется вследствие постепенного испарения. И только 1-2% воды фактически проникает в землю и просачивается ниже. Низкий уровень грунтовых вод в горе позволяет построить глубокое подземное хранилище (300 м), при этом оно будет все еще находиться в зоне аэрации намного выше уровня грунтовых вод (который расположен еще на 240-300 м ниже). Чтобы содержащиеся в
отходах радионуклиды могли представлять опасность для людей, они должны достичь водоносного горизонта, пройти через него, проникнуть в водоемы, снабжающие водой население долины Амар-гоза. Несколько сотен метров породы в зоне аэрации под хранилищем представляют собой труднопреодолимую преграду на этом пути. Кроме того, грунтовые воды в этом районе попадают в замкнутый водный бассейн пустыни и не впадают ни в одну реку, достигающую океана.
Однако горная порода на предполагаемой глубине возможного хранилища содержит некоторое количество воды. Когда первые ядерные отходы будут помещены на хранение в горе, тепло от продуктов деления будет высушивать породу, удаляя влагу из штолен. Примерно через тысячу лет коротко-живущие продукты деления распадутся, температура понизится, и вода вновь увлажнит окружающую породу. Если к тому времени некоторые контейнеры будут повреждены или будут иметь отверстия вследствие производственных дефектов, таких как плохое каче-
470
Los Alamos Science Number 26 2000
Гора Юкка
Запад
Восток
Неспекшаяся форма Calico Hills
Туф Prow Pass
""ШІІІІІІІІІЩ
jiiiiiIiiiiiiiiiiiii1
'niiiiiniiiiiiin
111111111111111 Слой, содержащий глину и цеолиты ниже предполагаемого
хранилища (смектиты плюс известковые клиноптилолиты и гейландиты)
.*;• VОсновные слои цеолитов (изобилующий клиноптилолит)
Рис. 3. Стратиграфия горы Юкка
Поперечное сечение горы Юкка с востока на запад показывает расположение возможного хранилища относительно уровня грунтовых вод и основных слоев горной породы. Основные верхние слои вулканической золы и пепла чередуются со спекшимся туфом (плотные вулканические отложения с обилием трещин) и неспекшимся туфом (сильно пористые отложения с небольшим количеством трещин). Предполагается, что перемежающийся с глиной слой неспекшихся туфов Paintbrush над хранилищем должен препятствовать просачиванию воды с поверхности горы внутрь хранилища. Слои цеолитов под хранилищем могут фильтровать радионуклиды или понижать уровень содержания радионуклидов, вышедших наружу из инженерных сооружений и движущихся в направлении зоны насыщения. (Примечание: масштаб по вертикали увеличен)
ство сварки, то капающая вода может проникнуть в них и начать растворять радионуклиды. Сейчас многое неизвестно о поведении искусственно созданных материалов в условиях нагревания и облучения в течение длительного срока; скорость разрушения контейнеров может возрасти, приводя к освобождению в окружающую породу все большего и большего количества радионуклидов.
