परमाणु अपशिष्ट भंडारण में जंग का खतरा

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ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के नए शोध से पता चलता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य देशों ने उच्च स्तर के परमाणु कचरे को स्टोर करने के लिए उपयोग करने की योजना बनाई है, जिस तरह से उन सामग्रियों के परस्पर क्रिया के कारण पहले की तुलना में तेजी से गिरावट की संभावना है।

“प्रकृति सामग्री” के हालिया अंक में प्रकाशित निष्कर्ष बताते हैं कि परमाणु अपशिष्ट समाधान के रसायन शास्त्र में परिवर्तन और सामग्री एक दूसरे के साथ बातचीत करने के तरीके के कारण परमाणु अपशिष्ट भंडारण सामग्री का क्षरण तेज हो जाता है। “यह इंगित करता है कि वर्तमान मॉडल इस कचरे को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकते हैं,” अध्ययन के प्रमुख लेखक शियाओली गुओ ने विश्वविद्यालय द्वारा जारी समाचार विज्ञप्ति में उद्धृत किया था।

टीम का शोध उच्च स्तर के परमाणु कचरे के लिए भंडारण सामग्री पर केंद्रित है जो अत्यधिक रेडियोधर्मी है। जबकि कुछ प्रकार के कचरे का आधा जीवन लगभग 30 वर्षों का होता है, अन्य जैसे प्लूटोनियम का आधा जीवन होता है जो दसियों हज़ार वर्षों का हो सकता है।

कोई दीर्घकालिक व्यवहार्य परमाणु अपशिष्ट निपटान तंत्र अभी तक प्रचालन में नहीं है, अधिकांश स्थलों पर परमाणु अपशिष्ट को उन संयंत्रों के पास संग्रहीत किया जाता है जहां इसका उत्पादन किया जाता है। जबकि दुनिया भर के देशों ने परमाणु कचरे से निपटने के सर्वोत्तम तरीके पर बहस की है, केवल फिनलैंड ने उच्च-स्तरीय परमाणु कचरे के लिए दीर्घकालिक भंडार का निर्माण शुरू किया है।

सामान्य तौर पर, प्रस्तावों में ग्लास या सिरेमिक बनाने के लिए अन्य सामग्रियों के साथ परमाणु कचरे को मिलाकर धातु के कनस्तरों के अंदर कांच या सिरेमिक के उन टुकड़ों को शामिल किया जाता है, जो अब रेडियोधर्मी हैं। इसे अलग करने के लिए कनस्तरों को एक भंडार में गहरे भूमिगत दफन कर दिया जाता है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि जब एक जलीय वातावरण के संपर्क में आते हैं, तो कांच और चीनी मिट्टी की चीज़ें जंग को तेज करने के लिए स्टेनलेस स्टील के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, विशेष रूप से कांच और सिरेमिक सामग्री जिसमें परमाणु कचरा होता है। अध्ययन ने भंडारण सामग्री के त्वरित क्षरण और प्राकृतिक क्षरण के बीच अंतर को मापा। “वास्तविक जीवन के परिदृश्य में, कांच या सिरेमिक अपशिष्ट रूप स्टेनलेस स्टील के कनस्तरों के निकट संपर्क में होंगे। विशिष्ट परिस्थितियों में, स्टेनलेस स्टील का क्षरण पागल हो जाएगा, ”उन्होंने कहा। “यह एक अति-आक्रामक वातावरण बनाता है जो आस-पास की सामग्री को खराब कर सकता है।”

जंग का विश्लेषण करने के लिए, शोध दल ने स्टेनलेस स्टील के खिलाफ कांच या सिरेमिक “अपशिष्ट रूपों” (आकृति जिसमें परमाणु अपशिष्ट समाहित है) दबाया और उन्हें 30 दिनों तक समाधान में विसर्जित कर दिया, उन परिस्थितियों में जो युक्का माउंटेन के तहत अनुकरण करते हैं, प्रस्तावित अमेरिका में परमाणु अपशिष्ट भंडार

उन प्रयोगों से पता चला कि जब कांच और स्टेनलेस स्टील को एक दूसरे के खिलाफ दबाया गया था, तो स्टेनलेस स्टील का क्षरण “गंभीर” और “स्थानीयकृत” था। शोधकर्ताओं ने कांच के उन हिस्सों पर दरारें और बढ़े हुए क्षरण को भी नोट किया जो स्टेनलेस स्टील के संपर्क में थे।

समस्या का एक हिस्सा आवर्त सारणी में है। स्टेनलेस स्टील मुख्य रूप से निकल और क्रोमियम सहित अन्य तत्वों के साथ मिश्रित लोहे से बना है। लोहे में सिलिकॉन के लिए एक रासायनिक आत्मीयता है, जो कांच का एक प्रमुख तत्व है।

प्रयोगों से यह भी पता चला है कि जब सिरेमिक, परमाणु कचरे के लिए एक और संभावित धारक, स्टेनलेस स्टील के खिलाफ उन परिस्थितियों में दबाया गया था जो युक्का माउंटेन के नीचे की नकल करते थे, सिरेमिक और स्टेनलेस स्टील “गंभीर स्थानीयकृत” तरीके से खराब हो गए थे।

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