Десятки стран ищут способ безопасно утилизировать радиоактивные отходы и планируют захоронить их глубоко под землёй. Многие уже работают над строительством подземных могильников для ядерных отходов, которые будут храниться на глубине в сотни метров под землёй. Однако результаты недавнего исследования могут изменить эти планы, пишет The Guardian.
Новое исследование показывает, что в таких условиях возникает новая временная форма урана, и небольшое количество урана попадает в раствор. Таким образом, вещество может проникнуть в грунтовые воды.
Чтобы хранить радиоактивные отходы или очистить ядерные объекты, важно понимать, как уран взаимодействует с окружающей средой. Это взаимодействие в основном обуславливается степенью окисления урана. Однако биогеохимические реакции могут изменять степень окисления урана и влиять на его устойчивость.
«Дезинфицировать Землю невозможно», – говорит профессор Самюэль Шоу, минералог из Манчестерского университета, один из авторов исследования, опубликованного в журнале Environmental Science and Technology.
Шоу объясняет, что где бы ни расположили эти хранилища, под землёй будет жить множество микробов. А поскольку ни один искусственный барьер не простоит сотни тысяч лет, радиоактивные отходы будут контактировать с химическими веществами, которые эти микробы производят.
Сульфиды, которые производятся микробами под землёй, могут вступить в реакцию с ураном, и в результате будет загрязнена окружающая среда. Исследования показывают, что в воды выбрасывается небольшое количество урана, что учёные пока объяснить не могут.
Шоу и его команда изучали образцы, помещённые в условия, имитирующие хранилище для утилизации отходов. Чтобы это сделать, исследователи использовали чрезвычайно яркий свет. На синхротроне комплекса Diamond Light Source в Оксфордшире производится излучение в 10 миллиардов раз ярче солнечного.
Благодаря этой установке учёные смогли выявить новую форму урана при наличии сульфида и выявили, что около 1-2% урана попадает в раствор. Теоретическое моделирование подтвердило результаты.
Профессор Кэтрин Моррис, заместитель декана исследовательского центра при факультете естественных наук и инженерии Манчестерского университета объясняет, почему воссоздание и изучение таких процессов важно для работы с радиоактивными отходами.
«Чтобы предсказать поведение урана во время геологического захоронения, мы должны учитывать, что он может участвовать в других процессах, происходящих под землёй. Эти биогеохимические реакции часто являются сложным набором взаимодействий между растворёнными химическими соединениями, минералами и микроорганизмами».