总部位于加利福尼亚州伯克利的私人公司Deep Isolation已成功放置并通过钻孔在地下数百米处取回原型核废料罐,该公司称其为同类产品中的第一个。
钻机工人准备将原型罐降低到测试钻孔中并将其放入水平部分。(图片:深处理)
原型罐装有一根钢棒来模拟放射性废物的重量,使用钢丝绳将现有钻孔降低超过2000英尺(610米),然后用400英尺的地下“拖拉机”推入水平存储区。罐被释放并且电缆撤回。几个小时后,拖拉机被放回到洞中,在那里它被锁上并取回了罐子,将它带回了地面。
该测试由40多名观察员参加,其中包括美国能源部(DOE),核能,石油和天然气行业专业人士,投资者,环保主义者和公民的代表,这是Deep Isolation的原型废物罐首次公开披露。
在深井中进行处理 - 在地壳深处钻出的狭窄的垂直孔 - 自20世纪50年代以来一直被认为是放射性废物地质隔离的一种选择。丹麦,瑞典,瑞士和美国等国家已开发出深井概念,但尚未实施。
2016年,美国能源部选择由Battelle Memorial Institute领导的一个小组,在北达科他州的一个结晶基底岩层钻探一个16,000英尺的测试钻孔,作为研究使用钻孔进行核废料处置的可行性的一部分。同年,国际原子能机构宣布完成对少量放射性废物井眼处理的“概念验证”试验。然而,与开采的地下储存库相比,该概念通常被认为是大量废物的昂贵选择,并且先前未认为钻孔处置是可回收的。
Deep Isolation的专利技术利用石油和天然气钻井行业常见的现成工具和设备,利用标准钻井技术。该公司去年11月在石油和天然气钻探的商业测试设施中对其设备,工具和方法进行了测试。
它设想将耐腐蚀罐中的核废料 - 通常直径为9-13英寸(22-33厘米),长度为14英尺 - 放入岩石的钻孔中,这些钻孔已经稳定了数千年至数亿年。钻孔 - 衬有钢套管 - 从垂直进入部分开始,然后逐渐弯曲直到它几乎是水平的,略微向上倾斜。根据地质情况,这个水平的“处置区”长度可达2英里(3.2公里),位于地表下几千英尺到两英里的任何地方。
一旦废物就位,钻孔的垂直入口部分和其水平处置部分的开始部分将使用岩石,膨润土和其他材料密封。
该方法的主要优点是埋藏的深度以及废物储存在远离地下水位的合适地质构造中的事实,在饱和盐水的岩石中,没有商业价值且几乎数百万的盐水停滞不前多年来,该公司表示。此外,小直径钻孔比开采的储存库需要更少的岩石干扰。
Deep Isolation首席技术官Richard Muller表示,该公司正在使用现有的钻井技术来实现“意外且极其重要”的新应用。
“目前,美国正在拥有8万吨高放射性核废料。必须要做的就是这样,研究这一挑战的每个主要科学小组都认为,将其深入地下是当代和后代最安全的解决方案, “ 他说。“一个钻井的仓库可以让你更深入,同时打扰更少的岩石。它比开采的仓库更安全,更便宜。”