Gli scienziati fondono i rifiuti radioattivi nel vetro in una piattaforma di prova al PNNL progettata per imitare il sistema di rifiuti a bassa attività di alimentazione diretta in costruzione presso l'Hanford, un ex sito di produzione di armi nello Stato di Washington. Attestazione:PNNL
In una dimostrazione unica nel suo genere, i ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory del Department of Energy hanno vetrificato i rifiuti a bassa attività dai serbatoi di stoccaggio sotterranei di Hanford, immobilizzando i materiali radioattivi e chimici all'interno di una forma durevole di rifiuti di vetro.
Ad aprile, circa tre galloni di rifiuti di cisterne Hanford a bassa attività sono stati vetrificati presso il Laboratorio di elaborazione radiochimica del PNNL. La dimostrazione su scala di laboratorio è un passo importante verso l'eventuale trattamento di milioni di galloni di rifiuti pericolosi generati durante la passata produzione di plutonio ad Hanford.
"Questa è stata la prima volta che i rifiuti di cisterne Hanford a bassa attività sono stati vetrificati in un processo continuo, molto simile al processo di trattamento che verrà utilizzato ad Hanford, piuttosto che come un singolo lotto, " ha detto Albert Kruger, scienziato del vetro con l'Office of River Protection del DOE. "L'esperienza di questo test ci aiuterà mentre ci prepariamo per le operazioni su vasta scala".
I ricercatori del PNNL hanno svolto il lavoro in collaborazione con l'appaltatore delle operazioni di carri armati di Hanford Washington River Protection Solutions e ORP.
Per vetrificare il materiale, i ricercatori hanno mescolato i rifiuti liquidi con materiali che formano il vetro e li hanno pompati, a ritmo controllato, nel fusore. Circa 5 pollici di diametro, l'unità di fusione si trova all'interno di un forno che mantiene i materiali che formano il vetro al suo interno a 2100°F. Mezzo chilo di vetro versato dal fonditore ogni mezz'ora, e il test ha prodotto circa 20 libbre di vetro.
"Questo test di successo conferma l'approccio scientifico e ingegneristico, " ha detto Will Eaton che ha condotto il test per PNNL. "Vedere i rifiuti a bassa attività di Hanford convertiti in vetro è davvero emozionante. Riunisce 20 anni di lavoro dalla progettazione e costruzione dell'impianto di trattamento dei rifiuti alla ricerca e ai test che hanno supportato questo sforzo".
Il materiale rosso è un serbatoio di scarto radioattivo da un serbatoio di stoccaggio sotterraneo a Hanford illuminato dal vetro fuso sottostante mentre viene vetrificato in un vetro solido per la prima volta in un processo continuo, molto simile al sistema Direct Feel Low-Activity Waste che verrà utilizzato a Hanford, un ex sito di produzione di armi nello stato di Washington. Attestazione:PNNL
Il test di vetrificazione è stato il più recente di una serie che ha utilizzato la piattaforma di test progettata dal PNNL per imitare i processi chiave da utilizzare nel sistema Direct Feed Low-Activity Waste in costruzione ad Hanford. DFLAW rimuoverà i solidi e il cesio dai rifiuti dei serbatoi e invierà i rifiuti a bassa attività risultanti all'impianto di trattamento dei rifiuti per la vetrificazione all'interno di grandi fusori.
Nei test che precedono la vetrificazione, lo scarico originale del serbatoio ad alto livello è stato pretrattato all'interno di una cella calda PNNL. Là, i ricercatori hanno utilizzato un filtro e colonne a scambio ionico per rimuovere solidi e cesio, lasciando una soluzione a bassa attività contenente costituenti di scarto disciolti.
I gas di scarico generati durante il processo di vetrificazione hanno prodotto un condensato liquido che sarà concentrato e stuccato più avanti questa primavera in un altro test correlato. Il materiale stuccato verrà analizzato per verificare se soddisfa i requisiti di smaltimento.
Un secondo test di vetrificazione su scala di laboratorio è previsto entro la fine dell'anno utilizzando circa due galloni di rifiuti da un diverso serbatoio di Hanford. Il pretrattamento di tali rifiuti metterà alla prova diversi metodi di filtrazione e scambio ionico.
"Essere in grado di eseguire i veri rifiuti del serbatoio invece del simulante attraverso questi test fornisce un prezioso input per convalidare e perfezionare il nostro approccio al trattamento dei rifiuti a bassa attività, "ha detto Cris Colosi, il responsabile del progetto WRPS. "È un altro passo importante verso la rimozione e lo smaltimento di gran parte dei rifiuti del serbatoio di Hanford".
PNNL, che si trova vicino al sito di Hanford, ha sviluppato la tecnologia di fusione dei rifiuti in ceramica alimentata a liquido negli anni '70 ed è diventata lo standard per la vetrificazione dei rifiuti in questo paese e in altre parti del mondo. Nei decenni successivi sono stati condotti numerosi test di fonditori, compresi test simulanti sia su piccola che su larga scala e test su scala pilota con rifiuti radioattivi ad alto livello.
