Una delle sfide scientifiche durature della nazione è stata quella di trovare modi efficaci per riparare milioni di galloni di rifiuti chimici e radioattivi rimasti dalle attività della Guerra Fredda. Ora un team di esperti ha setacciato più di 100 studi per determinare cosa si sa dei complessi aspetti chimici e reologici dei rifiuti e identificare le questioni scientifiche che devono essere risolte per raggiungere finalmente l'obiettivo finale della bonifica.

Scienziati e ingegneri hanno lavorato decenni per trovare soluzioni, in particolare per i rifiuti chimici e radioattivi nei serbatoi di stoccaggio sotterranei presso il sito di Hanford nel sud-est dello stato di Washington. Sebbene le origini dei rifiuti siano state ben documentate, trasferimenti da serbatoio a serbatoio, mescolando, e precedenti tentativi di bonifica hanno complicato la chimica e la fisica del materiale. Una conoscenza approfondita delle questioni scientifiche sottostanti fornisce una base più solida per soluzioni ingegneristiche, dando ai decisori più fiducia per andare avanti con meno ritardi.

Scienziati del Pacific Northwest National Laboratory, impresa di pulizie Washington River Protection Solutions, e la Washington State University hanno perlustrato la letteratura scientifica per identificare la ricerca che ha informato l'attuale comprensione dei rifiuti dei serbatoi. Molto è stato realizzato, compreso l'inizio della costruzione di un impianto di vetrificazione per solidificare questi rifiuti per lo stoccaggio sicuro. Forse la più grande sfida rimanente è sviluppare le basi scientifiche delle complesse interazioni tra particelle che si verificheranno quando i rifiuti verranno rimossi dai serbatoi e pompati attraverso i tubi per un ulteriore trattamento e vetrificazione.

Lavoro precedente presso EMSL, il Laboratorio di Scienze Molecolari Ambientali, una struttura per gli utenti del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, contribuito a sviluppare un modello empirico dei materiali all'interno dei serbatoi, ma è necessario più lavoro per prevedere come si comporteranno i rifiuti durante la lavorazione. Recenti progressi nella microscopia elettronica a trasmissione con correzione dell'aberrazione, microscopia in situ, e la modellazione teorica su più scale mostra risultati promettenti. Informazioni da tali studi, insieme alla capacità di trasportare materiali radioattivi a EMSL e utilizzare la sua tomografia a sonda atomica, potrebbe consentire agli scienziati di costruire solidi modelli predittivi basati sulla fisica per informare e guidare gli sforzi di pulizia.