Ядерные отходы Великобритании и геологическое решение
Правительство и научное сообщество считают, что лучший способ справиться с британскими радиоактивными отходами — закопать их глубоко под землю. Новый ученый попросил группу экспертов обсудить предстоящие научные, инженерные и социальные проблемы.
23 марта 2022 г.
Смотрите дебаты New Scientist полностью бесплатно
Великобритания производила радиоактивные отходы с самого начала ядерной эры около 70 лет назад. Отходы поступают от атомных электростанций, медицинских и промышленных объектов и оборонной программы. Некоторым из отходов с более высокой активностью потребуются десятки тысяч лет, чтобы разложиться, и в настоящее время они хранятся над землей примерно в 20 безопасных хранилищах, содержание которых стоит миллиарды фунтов стерлингов. Ожидается, что в течение следующих 100 лет общий объем заполнит объем почти 250 000 кубических метров, что примерно в три раза превышает размер Королевского Альберт-Холла.
«Было много размышлений о том, что делать с отходами», — говорит Черри Твид, ученый-материаловед и главный научный сотрудник по геологическому захоронению в Nuclear Waste Services, государственной организации, отвечающей за утилизацию отходов.
В начале 2000-х правительство Великобритании решило найти решение и согласилось утилизировать материал в хранилище для геологических захоронений (GDF). Здесь есть международный консенсус – в США уже построены другие объекты, в Финляндии идет строительство еще одного. Планы также разрабатываются во Франции, Швеции, Швейцарии и Канаде.
Рекламное объявление
Установка будет спроектирована таким образом, чтобы надежно изолировать отходы, защищая будущие поколения от любой радиационной опасности и освобождая их от обязательства самостоятельно справляться с этим. Ключевой частью плана является поиск сообщества, готового принять у себя это учреждение, и несколько жителей Камбрии и Линкольншира в настоящее время обсуждают эту возможность.
Такой подход вызывает множество вопросов и Новый ученый недавно собрал группу экспертов для обсуждения этих моментов в онлайн-дебатах. Речь шла о научной основе GDF, о том, как мы можем быть уверены, что материал будет безопасным, и что означает для сообщества желание разместить у себя такое учреждение.
Ключевой частью этого процесса является укрепление доверия между операторами атомных станций и местным населением. Здесь Великобритания может извлечь уроки из финского опыта, где в настоящее время строится GDF в Олкилуото, в Эурайоки, западная Финляндия, где находится одна из двух атомных электростанций страны. Объект строится на глубине 400 метров под землей, а утилизация отходов должна начаться к 2025 году.
Доверие общества к операторам атомных станций имеет жизненно важное значение, сказал Веса Лаканиеми, мэр Эурайоки и один из приглашенных участников дискуссии. По его словам, в регионе уже более 40 лет находится атомная электростанция, и за это время оператор был открыт и общался с местными жителями.«Я действительно могу сказать, что в этом районе люди знают о ядерных системах гораздо больше, чем, например, в восточной части Финляндии», — сказал он. Доверие следует из такого постоянного общения, добавил Лаканиеми. «Это доверие формировалось в течение четырех десятилетий».
По словам Пенни Харви, профессора социальной антропологии Манчестерского университета и члена Комитета по обращению с радиоактивными отходами, который консультирует правительство Великобритании, операторам в Великобритании развитие этого доверия может показаться более сложной задачей. «В отличие от Финляндии, у нас в Британии нет такой великой истории, на которую можно опереться, — сказала она. «Возможно, было гораздо больше недоверия к такого рода процессам».
Важной частью укрепления доверия будет демонстрация безопасности предлагаемого GDF. Объект будет принимать радиоактивные отходы более высокой активности, которые составляют около шести процентов ядерных отходов в Великобритании. Для подготовки к захоронению эти отходы заключают в твердый стеклообразный или цементоподобный материал. Его поместят в металлический контейнер и покроют материалом, похожим на глину.
«Наконец, есть геология, в которой будет размещена установка для геологического захоронения, которая также играет роль в обеспечении безопасности всей установки», — сказала Кэт Моррис, профессор Ядерного института Далтона в Манчестерском университете и директор офис поддержки исследований в Nuclear Waste Services. «Это идея русской куклы о нескольких упаковках».
Конечно, всегда есть вероятность несчастных случаев. В 2014 году на объекте геологического захоронения в Нью-Мексико в США произошла утечка радиации, когда контейнер разорвался. Хотя Агентство по охране окружающей среды США пришло к выводу, что утечка не представляет опасности для здоровья населения, 21 человек дал положительный результат на низкий уровень внутреннего загрязнения. «Если бы эта авария произошла на поверхности, последствия были бы значительно серьезнее», — сказал Твид.
«Мы провели много исследований, чтобы понять, что мы можем извлечь из этого.Были сделаны ошибки; некоторые из проверок, которые должны были быть на месте, не были выполнены в то время». Но тот факт, что инцидент произошел на глубине более 600 метров под землей, ограничивает ущерб, добавила она.
По словам Харви, регулирование и надежное долгосрочное финансирование объекта будут иметь жизненно важное значение для безопасности. «Непредвиденное событие почти неизбежно, но если у вас есть сильное регулирование и государственная поддержка, у вас должна быть возможность отреагировать надлежащим образом и вовремя», — добавила она.
Взвешивание рисков и преимуществ GDF будет важной частью любого обсуждения с местными сообществами вопроса о размещении GDF. По словам Харви, любой построенный объект должен каким-то образом улучшить жизнь местных жителей и обеспечить процветание района.
Но мы также должны учитывать будущие поколения. «Что для нас будет означать принятие ответственного и этичного решения по отношению к людям, которые придут в будущем?» она спросила. «Что бы для нас значило стать хорошими предками?»
Моррис считает, что «оставлять этот материал — неправильно». Она заключила, что GDF представляет собой способ обращения с радиоактивными отходами – как для нынешних сообществ, так и для будущих поколений. «Я думаю, что путь, на котором мы находимся, — правильный путь».
Глядя в будущее
Если высокорадиоактивные отходы будут захоронены под землей на тысячи лет, что с ними будет?
Ученые могут делать прогнозы, изучая древние природные явления. «Существует много природных систем, которые имеют некоторое сходство с частью инженерных барьеров в хранилище для геологических отходов», — сказала Черри Твид, материаловед и главный научный сотрудник по геологическому захоронению в Службе ядерных отходов. Исследователи изучили стекла, образованные вулканами, которые имеют некоторое сходство со стеклами, которые используются для укрытия радиоактивных отходов с высоким уровнем активности. Сама Твид изучала встречающийся в природе цемент в Иордании, через который на протяжении тысячелетий текла вода.«Мы можем начать строить хорошую картину того, как GDF может развиваться в будущем», — сказала она.
Климат Земли также может сильно измениться через тысячи лет. Она сказала, что ядерные отходы, захороненные под землей, будут более защищены от повышения уровня моря, чем отходы, хранящиеся на поверхности.
Будущие поколения могут разработать технологии безопасного разложения или удаления ядерных отходов. Но это не означает, что построенные сейчас объекты для утилизации должны сделать отходы извлекаемыми, говорит Пенни Харви из Манчестерского университета. По ее словам, самое ответственное, что сейчас может сделать Великобритания, — это похоронить его и «вставить вилку».
