Чешские ученые проверяют, могут ли бактерии повредить хранилище ядерных отходов
С 2050 года в Чешской Республике может появиться глубинное хранилище ядерных отходов. Могут ли бактерии разлагать материал, в котором эти отходы будут храниться? Что произойдет, если в распоряжении бактерий будут десятки тысяч лет? На эти вопросы пытаются ответить эксперты Института наноматериалов, передовых технологий и инноваций Либерецкого технического университета.
Бактерии практически ничто не остановит. Это подтверждает и тот факт, что несколько лет назад ученые обнаружили микроорганизмы, способные изменять структуру радиоактивного мусора. Эксперименты показали, что некоторые виды бактерий могут использовать радионуклиды, такие как уран или нептуний, вместо кислорода и переводить эти радионуклиды из растворимой формы в нерастворимую, что существенно снижает риск их утечки, например, при затоплении хранилища радиоактивных отходов водой. Однако, сейчас пойдет речь о бактериях иного типа.
Ученые из Либерца исследуют влияние микроорганизмов на безопасность глубинного хранилища ядерных отходов. Эксперты Института наноматериалов, передовых технологий и инноваций Либерецкого технического университета занимаются прежде всего микробной коррозией, которая может повредить контейнеры для хранения радиоактивного мусора. Государство пока не выбрало место будущего могильника, поэтому эксперты не могут работать с конкретными образцами. По словам Мирослава Черника, директора Института наноматериалов, передовых технологий и инноваций, поэтому ученые используют подземный исследовательский центр недалеко от деревни Буков в Крае Высочина.
«В центре имитируются условия, которые могли бы быть в будущем хранилище – оно находится на аналогичной глубине и создано из подобного материала, то есть гранита. Мы знаем, какие глинистые бентонитовые материалы будут использованы при строительстве могильника, а также свойства упаковочного контейнера, в котором будет храниться радиоактивный материал».
Ученые акцентируют внимание на влиянии микроорганизмов на бентонит, то есть глину, в которой будут храниться отходы. Они исследуют процессы на протяжении десятков месяцев и на основе результатов моделируют процесс, который может длиться сотни тысяч лет.
«Мы говорим об этом как о сохраняемом упаковочном комплекте. Он представляет собой металлический контейнер, в котором будет спрятано отработанное топливо. В первую очередь мы изучаем вопрос микробной коррозии, в том числе, может ли бентонит, являющийся глинистым веществом, которое будет служить уплотнителем для всего хранилища, разлагаться под воздействием бактерий», - объясняет исследовательница Катержина Черна.
В специальном боксе ученые через резиновые рукава работают над проектом, целью которого как раз является установить, могут ли бактерии каким-либо образом повредить бетонит.
«Мы стремимся создать экстремальные условия, чтобы иметь возможность запечатлеть то, что на самом деле там произойдет. Например, мы проводим один эксперимент в течение двух лет: моделируем экстремальные условия и смотрим, даст ли это эффект. Если мы не видим больших изменений даже в таких условиях, то можно предполагать, что это будет работать в будущем», - добавляет исследовательница Вероника Главачкова.
На основании данных, полученных в ходе эксперимента, коллеги моделируют, как будет выглядеть сохраняемый упаковочный комплект через сто тысяч лет. Что же известно ученым уже сейчас после проведенных исследований?
«Мы знаем, как будет выглядеть этот сохраняемый упаковочный комплект. Мы еще проверяем его параметры в отдельных экспериментах, и у нас уже даже есть прототип. Теперь мы уточняем, какая толщина слоя бентонита нам нужна. Мы знаем, что это хороший герметизирующий слой», -резюмирует Вероника Главачкова.
Дальнейшие исследования сосредоточены на факторах риска, связанных с такой упаковкой. Из программы функционирования хранилищ ученым известно, в каких областях необходимо искать слабые места. В ходе исследований либерецкие ученые сотрудничают с Чешским техническим университетом, Управлением хранилищ радиоактивных отходов и Институтом ядерных исследований в Ржеже недалеко от Праги.
