Att förstå den vetenskapliga komplexiteten hos radioaktivt avfall som lagras i underjordiska tankar på Hanford-platsen kan vägleda saneringsarbetet. Kredit:Environmental Molecular Sciences Laboratory
En av landets bestående vetenskapliga utmaningar har varit att hitta effektiva sätt att sanera miljontals liter kemiskt och radioaktivt avfall som finns kvar från kalla krigets aktiviteter. Nu har ett team av experter gått igenom mer än 100 studier för att fastställa vad som är känt om de komplexa kemiska och reologiska aspekterna av avfallet och identifiera vetenskapliga problem som måste lösas för att slutligen nå slutmålet med sanering.
Forskare och ingenjörer har arbetat i årtionden för att hitta lösningar, särskilt för kemiskt och radioaktivt avfall i underjordiska lagringstankar på Hanford Site i sydöstra delstaten Washington. Även om ursprunget till avfallet har dokumenterats väl, tank-till-tank överföringar, blanda, och tidigare saneringsförsök har komplicerat materialets kemi och fysik. En grundlig förståelse för underliggande vetenskapliga frågeställningar ger en starkare grund för tekniska lösningar, ge beslutsfattare mer självförtroende att gå vidare med färre förseningar.
Forskare från Pacific Northwest National Laboratory, saneringsentreprenör Washington River Protection Solutions, och Washington State University genomsökte vetenskaplig litteratur för att identifiera forskning som har informerat nuvarande förståelse av tankavfall. Mycket har åstadkommits, inklusive att börja bygga en förglasningsanläggning för att stelna detta avfall för säker lagring. Den kanske största återstående utmaningen är att utveckla den vetenskapliga grunden för de komplexa partikelinteraktioner som kommer att uppstå när avfall avlägsnas från tankarna och pumpas genom rör för vidare behandling och förglasning.
Tidigare arbete på EMSL, the Environmental Molecular Sciences Laboratory, en användaranläggning för US Department of Energy, hjälpte till att utveckla en empirisk modell av materialen inuti tankarna, men det krävs mer arbete för att förutsäga hur avfallet kommer att bete sig under behandlingen. De senaste framstegen inom aberrationskorrigerad transmissionselektronmikroskopi, in situ mikroskopi, och teoretisk modellering över skalor visar lovande. Information från sådana studier, i kombination med förmågan att transportera radioaktivt material till EMSL och använda dess atomsondstomografi, skulle kunna tillåta forskare att bygga robusta prediktiva fysikbaserade modeller för att informera och vägleda saneringsinsatser.
