¿Cómo maneja los desechos nucleares que serán radiactivos durante millones de años, evitando que dañen a las personas y al medio ambiente?
No es fácil, pero el investigador de Rutgers, Ashutosh Goel, ha descubierto formas de inmovilizar tales desechos, el resultado de décadas de producción de armas nucleares, en vidrio y cerámica.
Goel, profesor asistente en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, es el inventor principal de un nuevo método para inmovilizar el yodo radiactivo en cerámica a temperatura ambiente. También es el investigador principal PI o co-PI para seis vidrios.proyectos de investigación relacionados por un total de $ 6.34 millones en fondos federales y privados, con $ 3.335 millones destinados a Rutgers.
"El vidrio es un material perfecto para inmovilizar los desechos radiactivos con excelente durabilidad química", dijo Goel, que trabaja en la Escuela de Ingeniería. Desarrollar formas de inmovilizar el yodo-129, que es especialmente problemático, es crucial para su almacenamiento seguro ydisposición en formaciones geológicas subterráneas.
La vida media del yodo-129 es de 15,7 millones de años, y puede dispersarse rápidamente en el aire y el agua, según la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. Si se libera al medio ambiente, el yodo permanecerá durante millones de años. Objetivos de yodola glándula tiroides y puede aumentar las posibilidades de contraer cáncer.
Entre los principales financiadores de Goel se encuentra el Departamento de Energía de EE. UU. DOE, que supervisa una de las mayores limpiezas nucleares del mundo después de 45 años de producción de armas nucleares. El complejo nacional de armas una vez tuvo 16 instalaciones principales que cubrían grandes extensiones de Idaho, Nevada, Carolina del Sur, Tennessee y el estado de Washington, según el DOE.
La agencia dice que el sitio de Hanford en el sureste de Washington, que fabricó más de 20 millones de piezas de combustible de metal de uranio para nueve reactores nucleares cerca del río Columbia, es su mayor desafío de limpieza.
Las plantas de Hanford procesaron 110,000 toneladas de combustible de los reactores. Alrededor de 56 millones de galones de desechos radiactivos, suficientes para llenar más de 1 millón de bañeras, fueron a 177 tanques subterráneos grandes. Hasta 67 tanques, más de un tercio- se cree que se filtró, dice el DOE. Los líquidos se han bombeado fuera de los 67 tanques, dejando principalmente sólidos secos.
La misión de limpieza de Hanford comenzó en 1989, y la construcción de una planta de tratamiento de residuos para los residuos radiactivos líquidos en tanques se lanzó una década más tarde y se han terminado más de tres quintos.
"De lo que estamos hablando aquí es de desechos radiactivos multicomponentes altamente complejos que contienen casi todo en la tabla periódica", dijo Goel. "En lo que nos estamos centrando es subterráneo y tiene que ser inmovilizado".
Goel, originario del estado de Punjab en el norte de India, obtuvo un doctorado en vidrios y cerámica de vidrio de la Universidad de Aveiro en Portugal en 2009 y fue investigador postdoctoral allí. Trabajó como "científico de vidrio" en el noroeste del PacíficoLaboratorio Nacional en 2011 y 2012, y luego como científico senior en Sterlite Technologies Ltd. en India antes de unirse a la facultad de Rutgers en enero de 2014.
Los seis proyectos que lidera o co-lidera están financiados por la Oficina de Protección del Río del DOE, la Fundación Nacional de Ciencias y Corning Inc., con colaboradores de la Universidad Estatal de Washington, la Universidad del Norte de Texas y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.
Uno de sus inventos involucra la producción en masa de minerales de apatita químicamente duraderos, o vidrios, para inmovilizar yodo sin usar altas temperaturas. Una segunda innovación despliega la síntesis de minerales de apatita a partir de partículas de yoduro de plata. También está estudiando cómo inmovilizar sodio y alúmina en niveles altosResiduos radiactivos en vidrios de borosilicato que resisten la cristalización.
En el sitio de Hanford, se espera que la creación de vidrio con desechos radiactivos comience alrededor de 2022 o 2023, dijo Goel, y "las implicaciones de nuestra investigación serán mucho más visibles para ese momento".
La investigación eventualmente puede ayudar a conducir a formas de deshacerse de manera segura del combustible nuclear gastado altamente radiactivo que se almacena ahora en las centrales nucleares comerciales.
"Depende de su composición, cuán complejo es y qué contiene", dijo Goel. "Si conocemos la composición química de los desechos nucleares que salen de esas plantas, definitivamente podemos trabajar en ello".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Original escrito por Todd B. Bates. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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