Удаление горизонтальных скважин
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Захоронение в глубоких горизонтальных скважинах — это концепция захоронения высокоактивных отходов в ядерного реактора глубоких горизонтальных скважинах вместо более традиционных глубоких геологических хранилищ , которые выкапываются, как шахты. Концепция проекта призвана улучшить концепцию вертикальной скважины, разработанную Sandia National Laboratories . [1] используя современные достижения в технологии наклонно-направленного бурения, а также используя изотопные методы для измерения склонности вмещающей породы к изоляции. [2]
Американская демонстрация
[ редактировать ]Серия испытаний технологии утилизации была проведена в частном порядке в ноябре 2018 года, а затем публично в январе 2019 года. [3] Испытание продемонстрировало установку тестового контейнера в горизонтальную скважину и извлечение того же контейнера. В этом тесте не использовались фактически высокоактивные отходы.
Детали горизонтального бурения
[ редактировать ]Горизонтальное захоронение скважин описывает предложения по бурению более одного километра по вертикали и двух километров по горизонтали в земной коре с целью захоронения высокоактивных форм отходов, таких как отработанное ядерное топливо , цезий-137 или стронций-90 .
Эта система состоит из буровой скважины, которую бурят буровой установкой на поверхности в подходящую изолированную осадочную, магматическую или метаморфическую вмещающую породу. Бурение проводится вертикально на глубину до 5 километров (3,1 мили), а затем постепенно меняет направление на 90 градусов к горизонтальному участку, где отходы предназначены для захоронения. После установки скважину засыпают и герметизируют. [4]
Эта концепция применяется к множеству потоков отходов, от отработанного ядерного топлива до отходов оружия, поэтому диаметр и длина контейнеров варьируются в зависимости от формы отходов. [5] Канистры изготовлены из никель-хром-молибденового сплава и рассчитаны на период до 50 лет до окончательного закрытия. [6]
Расположение соответствующих сайтов
[ редактировать ]Соединенные Штаты
[ редактировать ]В каждом штате США есть глубокие породы, подходящие для собственного хранилища скважин. [7] Подходящие вмещающие породы включают изолированные осадочные, магматические или метаморфические вмещающие породы.
Скорость строительства
[ редактировать ]Ученые из Университета Шеффилда в Англии говорят, что глубокие скважины для захоронения ядерных отходов можно построить быстрее, чем традиционное глубокое геологическое хранилище, которое выкапывают, как подземную шахту для захоронения отходов. Инженеры из Университета Шеффилда утверждают, что скважину можно пробурить, заполнить и загерметизировать не более чем за пять лет, в отличие от десятилетий, необходимых для заминированного хранилища. [8]
История
[ редактировать ]Соединенные Штаты
[ редактировать ]Начиная с 2016 года Министерство энергетики США профинансировало строительство экспериментальной скважины глубиной более 3 миль (4,8 км) в Регби, Северная Дакота . Планы этого пятилетнего проекта в Регби не включали ядерные отходы, а вместо этого предполагалось проверить другие аспекты концепции скважины. [9] Однако после протестов в Северной Дакоте место было предложено в округе Спинк, Южная Дакота. После того, как протесты в Южной Дакоте помешали реализации проекта, Министерство энергетики свернуло его. [10]
Из-за общественного сопротивления первой экспериментальной скважине в конце 2016 года Министерство энергетики объявило о втором проекте, который будет включать четыре площадки; два в Нью-Мексико, один в Техасе и один в Южной Дакоте. На ранних стадиях проекта требовалось заручиться общественной поддержкой, прежде чем Министерство энергетики выберет окончательное место для экспериментальной скважины. 23 мая 2017 года Министерство энергетики объявило, что приоритеты финансирования изменились и что проект глубокой скважины был прекращен. [11]
В 2018 и 2019 годах частная компания провела серию испытаний в Кэмероне, штат Техас, которые продемонстрировали использование скважин через систему захоронения горизонтальных скважин. Это было сделано в частном порядке в ноябре 2018 года, а затем публично в январе 2019 года. [12] Испытания включали установку макета контейнера и его извлечение. В этом тесте не использовались фактически высокоактивные отходы. [13]
Малайзия
[ редактировать ]6 января 2023 года Малайзия находилась на завершающей стадии подготовительных работ к запуску скважинной установки, строительство которой длилось до шести недель, и очень скоро установка будет введена в эксплуатацию. [14]
См. также
[ редактировать ]- Утилизация из глубоких скважин
- Утилизация радиоактивных отходов в океане
- Утилизация дна океана
- Ядерный топливный цикл
- Радиоактивные отходы
- Хранилище ядерных отходов Юкка Маунтин
- Пилотная установка по изоляции отходов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «США стремятся к возрождению исследований отходов» , Nature
- ^ «Захоронение высокоактивных ядерных отходов в глубоких горизонтальных скважинах» , опубликовано 29 мая 2019 г.
- Маллантс, Дирк; Трэвис, Карл; Чепмен, Нил; Брэди, Патрик В.; Гриффитс, Хефин (14 февраля 2020 г.). «Состояние науки и технологий в области глубокого захоронения ядерных отходов» . Энергии . 13 (4): 833. doi : 10.3390/en13040833 . - ^ Конка, Джеймс (31 января 2019 г.). «Можем ли мы пробурить достаточно глубокую яму для наших ядерных отходов?» . Форбс .
- ^ Мюллер, Ричард А.; Финстерле, Стефан; Гримсич, Джон; Бальцер, Род; Мюллер, Элизабет А.; ректор Джеймс В.; Пайер, Джо; Аппс, Джон (29 мая 2019 г.). «Захоронение высокоактивных ядерных отходов в глубоких горизонтальных скважинах» . Энергии . 12 (11): 2052. doi : 10.3390/en12112052 .
- Маллантс, Дирк; Трэвис, Карл; Чепмен, Нил; Брэди, Патрик В.; Гриффитс, Хефин (14 февраля 2020 г.). «Состояние науки и технологий в области глубокого захоронения ядерных отходов» . Энергии . 13 (4): 833. doi : 10.3390/en13040833 . - ^ Хранение опасных материалов в подземном пласте, # US10002683B2.
- ^ 10 CFR, часть 60, Захоронение высокоактивных радиоактивных отходов в геологических хранилищах. § 60.111 Эксплуатация территории геологического хранилища посредством постоянного закрытия
- «Хранение опасных материалов в подземном пласте, № US10002683B2» . - ^ Конка, Джеймс. «Министерство энергетики пытается изменить правила утилизации ядерных отходов» . Форбс .
- ^ Гибб, Фергус (2007). «Вариант захоронения отработанного ядерного топлива в глубоких скважинах». Университет Шеффилда . Архивировано 23 июля 2007 года в Wayback Machine . Проверено 7 февраля 2012 г.
- ^ Новацки, Майк. «Официальные лица выражают «глубокую обеспокоенность» тем, что предлагаемый проект бурения возле Регби может привести к захоронению ядерных отходов в Северной Дакоте», INFORUM , 28 января 2016 г.
- ↑ Воосен, Пол (27 сентября 2016 г.). «Протесты стимулируют переосмысление глубокого скважинного испытания ядерных отходов», Science (AAAS). Проверено 18 января 2018 г.
- ↑ Орр, Франклин (Линн) (23 мая 2017 г.). «Изучение возможности бурения глубоких скважин». Проверено 18 января 2018 г.
- ^ Конка, Джеймс (31 января 2019 г.). «Можем ли мы пробурить достаточно глубокую яму для наших ядерных отходов?» . Форбс .
- ^ «Технология» . Глубокая изоляция . Проверено 21 июля 2020 г.
- ^ «Проекты по захоронению из скважин реализуются в Малайзии и Гане: Отходы и переработка – World Nuclear News» .