ห้องเก็บขยะนิวเคลียร์ปลอดภัย 100,000 ปี

ฟินแลนด์อุโมงค์ Onkalo ตั้งอยู่ที่ระดับความลึกกว่า 400 เมตรใต้ดิน ซึ่งเชี่ยวชาญด้านการจัดเก็บกากกัมมันตภาพรังสีสูงจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งคาดว่าจะเริ่มดำเนินการได้ในปี 2567

แท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่ใช้แล้วจะถูกปิดผนึกในภาชนะทองแดงที่ทนต่อการกัดกร่อน

Onkalo ซึ่งเป็นห้องเก็บขยะนิวเคลียร์ถาวรแห่งแรกของโลก อยู่ใต้ป่าที่ Olkiluoto ซึ่งเป็นเกาะนอกชายฝั่งตะวันตกของฟินแลนด์ ภายในเวลาไม่กี่ปี แท่งเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้แล้วซึ่งห่อหุ้มด้วยถังทองแดงขนาดใหญ่และขนาดเท่ายีราฟจะถูกขนส่งมาที่นี่ด้วยลิฟต์ ขั้นต่อไป ยานพาหนะที่ขับด้วยตนเองจะพาพวกเขาไปยังอุโมงค์ทางตันที่มีลักษณะเหมือนมดในพื้นหิน

เครื่องปฏิกรณ์สองในสี่ของฟินแลนด์ตั้งอยู่ที่ Olkiluoto เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ใน Olkiluoto เชื่อมต่อกับกริดในปลายปีนี้ พลังงานนิวเคลียร์จะมีสัดส่วนมากกว่า 40% ของไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ อย่างไรก็ตาม พลังงานนิวเคลียร์ยังมาพร้อมกับข้อจำกัดที่ว่าแท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่ใช้นั้นร้อนจัดและมีกัมมันตภาพรังสีสูง แท่งเชื้อเพลิงสามารถแช่ในอ่างน้ำเพื่อให้เย็นเป็นเวลาหลายสิบปีหรือหุ้มเกราะและคอนกรีตสำหรับการจัดเก็บแบบแห้ง ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด การจัดเก็บบนพื้นดินมีความเสี่ยงต่อการสลายตัว การรั่วไหล หรือการจัดการที่ผิดพลาดในการมีอยู่ของของเสียอันตรายเป็นเวลาหลายพันปี Budhi Sagar อดีตผู้เชี่ยวชาญด้านนิวเคลียร์กล่าว ที่ Southwest Research Institute

หากไม่มีมาตรการระยะยาว ของเสียจะกองพะเนินเทินทึก ฟินแลนด์มีขยะประมาณ 2,300 ตันในปี 2019 เชื้อเพลิงใช้แล้ว 263,000 ตันอยู่ในสถานที่จัดเก็บทั่วโลก สำนักงานพลังงานปรมาณูสากล (IAEA) ประมาณการในรายงานของปีนี้

Posiva บริษัทที่พัฒนาและจัดการ Onkalo เริ่มมองหาสถานที่เพื่อสร้างบังเกอร์ในปี 1990 จากไซต์ที่มีศักยภาพหลายสิบแห่ง พวกเขาจำกัดรายชื่อให้เหลือเพียงสี่แห่งโดยมีลักษณะทางธรณีวิทยาต่างกัน ตัวเลือกสุดท้ายอยู่ระหว่าง Olkiluoto และบริเวณโดยรอบ Loviisa ในปี 1999 Posiva เสนอให้เลือกไซต์เพื่อสร้าง Onkalo

หินที่ Onkalo ส่วนใหญ่มีความคงตัวมานานหลายพันล้านปี ตามข้อมูลของนักธรณีวิทยา แม้ว่าจะมีหลักฐานของการเกิดแผ่นดินไหวในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากธารน้ำแข็งหดตัวลงเมื่อสิ้นสุดยุคน้ำแข็งสุดท้าย ทีมของ Posiva คาดการณ์ว่าจะไม่มีแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในภูมิภาคนี้จนกว่าจะถึงยุคน้ำแข็งครั้งต่อไป Onkalo อยู่ระหว่างเขตรอยเลื่อนคู่ขนานสองโซน ห่างกันประมาณ 800 ม. หากเกิดแผ่นดินไหวขึ้น กิจกรรมจะกระจุกตัวอยู่ในแนวรอยเลื่อนสองเส้นที่มีอยู่ พวกมันจะดูดซับการเคลื่อนไหวและจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นระหว่างนั้น

แต่แผ่นดินไหวไม่ใช่ภัยคุกคามหลัก Sarah Hirschhorn ผู้อำนวยการด้านธรณีศาสตร์ของ Canadian Nuclear Waste Management Organisation (NWMO) กล่าว วิธีเดียวที่จะเคลื่อนย้ายวัตถุจากที่จัดเก็บลงสู่พื้นดินและส่งผลกระทบต่อผู้คนได้ก็คือ กระแสน้ำ ประเทศ นั่นหมายถึงการจัดเก็บใต้ดินควรอยู่ในชั้นของดินเหนียว เกลือ หรือหินผลึกแข็ง เพราะมีรูเล็กๆ ที่ไม่ติดต่อกัน ดังนั้นน้ำจะทะลุผ่านได้ยาก ใน Onkalo โขดหินที่มีอายุเกือบ 2 พันล้านปีส่วนใหญ่เป็นหินแข็ง ซึ่งเป็นฮาร์ดร็อกที่เกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง

แม้จะไม่มีโครงสร้างกลวง แต่ชั้นหินก็ยังสามารถมีรอยแตกได้ และ Posiva ก็ต้องสร้างแผนที่เพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกเหล่านี้ขณะที่คนงานขุดลึกลงไป นักธรณีวิทยา Neil Chapman ที่ปรึกษาหน่วยงาน Radiation and Nuclear Safety Authority (STUK) ของฟินแลนด์กล่าวว่ารอยแยกที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำ หากพบรอยแตกขนาดใหญ่ขณะเจาะ จะไม่ใช้รู ถ้ามันเข้าไปในบังเกอร์อย่างใด น้ำจะต้องซึมผ่านเบนโทไนต์และทองแดงเพื่อไปถึงเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว

หลังจากไปถึง Onkalo แล้ว เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะถูกแปรรูปที่โรงงานบรรจุหีบห่อ ในห้องสแตนเลสที่ล้อมรอบด้วยผนังคอนกรีตหนา 1.3 เมตร หุ่นยนต์จะระบายน้ำที่เหลืออยู่บนแท่งเชื้อเพลิงจากสระเก็บกัก ปิดผนึกไว้ในกล่องเหล็กหล่อที่บรรจุในภาชนะทองแดง ก๊าซอาร์กอนจะถูกฉีดเข้าไประหว่างกล่องและภาชนะเพื่อให้มีบรรยากาศเฉื่อย จากนั้นจึงเชื่อมถังทองแดงอย่างแน่นหนา ทองแดงมีอัตราการกัดเซาะช้า เมื่อน้ำใต้ดินถึงระดับความลึกของ Onkalo ปฏิกิริยาเคมีหรือแบคทีเรียจะกินออกซิเจนทั้งหมด

นอกจากถังทองแดงแล้ว วัสดุเบนโทไนต์ที่อยู่รอบๆ ยังป้องกันการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสีอีกด้วย แร่ธาตุนี้ไม่เพียงแต่ขับไล่น้ำ แต่ยังป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์ไปถึงพื้นผิวของถังทองแดง จุลินทรีย์สามารถเป็นภัยคุกคามได้เพราะพวกมันเผาผลาญซัลเฟตในน้ำใต้ดินและเปลี่ยนให้เป็นซัลไฟด์ ทำให้ทองแดงกัดกร่อนอย่างช้าๆ Posiva ตั้งข้อสังเกตถึงความเป็นไปได้นี้ แต่การคำนวณของบริษัทแสดงให้เห็นว่าแม้ความเข้มข้นของซัลไฟด์จะเพิ่มขึ้น แต่ถังทองแดงยังคงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 100,000 ปี หากมาตรการด้านความปลอดภัยทั้งหมดข้างต้นล้มเหลว ของเสียที่รั่วไหลออกมายังต้องผ่านอุปสรรคสุดท้าย หลังจากใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะไปถึงพื้นผิว ระดับรังสีจะลดลง