塩鉱床は核廃棄物処分の解決となるか？
Are Salt Deposits a Solution for Nuclear Waste Disposal?
Science Daily
Source: American Society of Agronomy 2020.04.29
世界中で核廃棄物の最終置場待ちの核廃棄物で満たされた水槽がある。これは、数十年間の原子力発電所から出た廃棄物で、注意深く取り扱われなければならない。
アメリカ合衆国では、科学者達はこれらの廃棄物処理のために幾つかの解決法を研究している。ロスアラモス国立実験場のフィル・スタウファーと研究者達は長期間安全な廃棄物解決法：塩鉱床に関してアメリカエネルギー省と他の国立実験場と一緒に研究してきた。
“アメリカ合衆国に既に存在している深い塩鉱床は長期間処分用の１つの候補である。この“高濃度”核廃棄物は閉じ込めなければならない放射能に加えて多量の熱が発生する。我々はこの廃棄物を処分するための明確な方法を開発する必要がある、”とスタウファーは言う。
塩鉱床は地下にある。それらは自己回復し、非常に透過性が低く、熱を良く伝える。それらの全ては核廃棄物の自然発生熱を放出することで重要である。塩生成は放射性核種の長期間放出のために優れた防壁をヒトの環境に持ち込める。アメリカ合衆国とドイツは塩鉱床の貯蔵所に低・中レベルの核廃棄物を処理している。これらの廃棄物は多量の熱を発生しない。したがって、高レベル核廃棄物用のために塩鉱床の安全性と効率を調べるためにもっと研究が必要である。しかし、塩は物理的な防壁だけではない－それは化学的な防壁でもある。したがって、これらの塩鉱床が水、熱、そして他の地質要因の存在に対してどのように反応するかを再研究する必要がある。最近地下の熱テストが本格的な実物大の廃棄物封入缶を作り、１年間近く加熱することにより始まった。これは1980年代後半以来アメリカ合衆国で行われてきた最初である。
並行して、エネルギー省の研究チームは一般的な核廃棄物貯蔵容器を研究するキャンペーンを実行中である。これは水が塩中の熱源に向かってどのように移動するかの研究を含んでいる。スタウファーとチームの残りのメンバーと一緒に“塩中のかん水有効性テスト”－またはBATSプロジェクトに進む。研究チームは数年前にパイロット・プログラムを始めた。塩鉱床中に試錐孔を掘り、これらの塩に囲まれた孔で加熱テストを行って、研究者達は意志決定に必要な情報を提供するための洞察を得る。そのテストは、大型のドリルリグ装置を使用して廊下と呼ばれるドリフト内の地下深で行われる。
フェーズ1s (sは試運転を表す)は2018年の夏に始まり、約１年間運転された。“この最初のテストで学んだ教訓と得られた洞察は次の大規模な実験の設計と実行の核心を証明している、”とスタウファーは言う。
その上、研究者達は幾つかの結果を予測するためにコンピューター・モデルで調べられる。“長期間のモデル化は試錐孔のために適当な最初の圧力と他の重要な要因を開発するために使われる、”とスタウファーは言う。含まれる要因は温度応答や出水である。フェーズ１は2020年1月に始まり、数ヶ月間運転させる。光ファイバーケーブル、電気抵抗トモグラフィー、かん水から蒸発した水のリアルタイムの同位体測定を含めより複雑なデータ収集が出来る。
これらのかん水出水の観点はBATSテストのさらなるフェーズで調査される。次の実験からのデータはさらに洗練されたモデルに使われ、国際研究共同体と共有される。潜在的なさらに高濃度廃棄物容器を表す配置で使われた核燃料廃棄物キャニスターに対する塩かん水出水を最終的に調査するためにプロジェクト計画はヒーター実験の規模を徐々に拡大する必要がある。
