Когато плановете бяха бракувани през 2009 г. за хранилището за ядрени отпадъци в планината Юка, някои се притесниха, че разширяването на американската ядрена енергия може да се разтвори заедно с нея. Без безопасен, постоянен сайт за съхраняване на 70 000 метрични тона ядрени отпадъци - съхранявани понастоящем във временни басейни и сухи бъчви на 75 площадки в цялата страна - изглежда, че на задната горелка може да се наложи стабилно разширяване на ядрената енергия,
Но жизнеспособна опция може да е на хоризонта; в статия (pdf), публикувана тази седмица в Eos, вестника на Американския геофизичен съюз (AGU), хидрологът на Геологическата служба на САЩ Кристофър Ноузил предполага, че шисти - минерална скала, открита в изобилие в Съединените щати - може да бъде ключът към бъдеще за безопасно изхвърляне на ядрени отпадъци.
Шистовите и други глинести образувания (всякакви богати на глина среди като блатисти) притежават определени уникални качества, които биха ги превърнали в основни кандидати за изхвърляне на ядрени отпадъци, твърди Неузил. Аргиласовите образувания имат изключително ниска пропускливост, което означава, че рискът от токсичен отток от съхранение на отпадъци ще бъде значително намален. Ядреният отток е едно от най-големите притеснения за съхранението на отпадъци, което идва от разтварянето на отпадъци в подземните води, протичащи през района на съхранение. Тъй като водата тече през шисти с изключително ниска скорост, Neuzil казва, че материалът би действал като отчетлива бариера между ядрените отпадъци и потенциалния отток. Всъщност шистите могат да действат като гъба, поглъщайки вода, без да отделят никаква; това би позволило безопасното съхраняване на ядрените отпадъци, съхраняването на отпадъчните материали във формациите.
Освен това Neuzil посочва като явно предимство естественото изобилие от шисти в Съединените щати. „Съединените щати са в завидна позиция по отношение на мащаба и чистото разнообразие във възрастта, историята, състава и дебелината на глинести образувания в рамките на своите граници“, пише Neuzil. „В геоложки и географски план потенциалните възможности за избор на хранилище са много.“ Освен това местата на тези образувания представляват друга полза за съхраняването на отпадъци; тъй като образуванията често се срещат в сравнително стари и геоложки стабилни райони, рискът от тектонски нарушения ще бъде значително намален.
Ниската пропускливост на шисти е нещо, с което американците започват да познават - това, което позволява на шистов газ и нефт, които се образуват, когато органичните компоненти в скалите се разпадат, да се събират, без да избягат. Всъщност фракирането за добив на шистов газ се провежда, за да се преодолее непроницаемата природа на шисти. Но вместо да се стремят да извлекат това, което може да е вътре в шисти, за да произвежда енергия, учените като Нойзил гледат на шистите като среда за съхраняване на вече произведените странични продукти от енергия. А с ядрената енергия, която е отговорна за близо 20 процента от производството на енергия в страната, нашата нужда от постоянно изхвърляне на отработено ядрено гориво нараства всяка година.
Може ли шисти, гледани по-горе, да съхраняват постоянно ядрени отпадъци в скали далеч под земята? (Снимка от потребител на Flickr Рядко сценична фотография) Съединените щати едва наскоро започнаха да проучват потенциала за изхвърляне на шисти, но Neuzil цитира множество изследвания, които са били проведени - или са в ход - в Европа и извън нея, от Обединеното кралство до Япония. Франция, Белгия и Швейцария излязоха отвъд изследователския процес и понастоящем разработват планове за прилагане на складово съхранение на ядрените си отпадъци (pdf). Въпреки че има опасения, че затварянето може потенциално да наруши целостта на шисти като бариера за отпадъците, проучванията в Европа предполагат, че образуванията, дори с кухини, направени за съхранение на отпадъци, поддържат способността им да пазят подземните води от пренасяне на замърсяване на всяко измеримо разстояние.
Шистът обаче не е без своите предупреждения. Neuzil отбелязва, че изследванията около потенциала на шисти за ядрено съхранение трябва да бъдат екстраполирани най-вече от други минерали, тъй като ниският процент на потока на шисти също затруднява изучаването на явлението. Вместо да изучават пропускливостта на шисти в дългосрочен план, учените използват скали с по-бързи дебити, които са по-бързи и лесни за изследване в краткосрочен план, и прилагат свойствата към шисти. Това би могло да представлява заплаха за дългосрочния успех на складирането на шисти, тъй като няма данни за действителната му способност да издържа на дългосрочни условия на съхранение.
И така, как всъщност влагате ядрено гориво в тези глинести скали? Neuzil предполага, че отпадъците ще бъдат поставени предимно в твърда форма. „Някои отпадъци могат да бъдат витрифицирани или смесени с разтопено стъкло, което след това се втвърдява. Това може да затрудни отпадъците да замърсят всякакви подземни води, които контактуват с него “, обясни той в интервю, като добави, че всякакви отпадъци също ще бъдат поставени в канистри (неръждаема стомана или мед), за да се предотврати допълнително замърсяването на околната среда.
През април тази година Министерството на енергетиката обяви планове да стартира нов проект за научноизследователска и развойна дейност, ръководен от Института за електроенергийна изследователска дейност (EPRI), инвестиция в размер на 15, 8 милиона долара, която ще се съсредоточи около проектирането и внедряването на съхранение на сух бъчв за ядрени отпадъци, Инициативният не споменава нищо за разширяване на изследванията до други варианти - геоложки или по друг начин - въпреки че говорител на Министерството на енергетиката отбелязва, че в момента „анализират възможностите на различни геоложки среди, включително глина, сол, кристална скала и шисти, за изхвърляне на хранилището в Съединените щати “, както и да се възползват от съществуващите изследвания, проведени от други страни.
