Get best of the week

Glass Nightmare: Nettoyer le patrimoine nucléaire de la guerre froide de Hanford

Pendant trois décennies, les scientifiques ont nettoyé 177 gigantesques réservoirs de boue radioactive au complexe de Hanford. Et ce travail vient de commencer.



L'installation de Hanford, dans le sud de Washington, a produit du plutonium de qualité militaire pendant la Seconde Guerre mondiale et la guerre froide. L'usine de Hanford Wit est conçue pour nettoyer les déchets de cet héritage nucléaire.

Cet endroit est décrit à l'aide de superlatifs. Les journalistes l'ont appelé l'endroit le plus pollué de l'hémisphère occidental. Sur ce site se trouve également l'un des plus grands projets de construction au monde .

Le site de Hanford, dans le sud de l'État de Washington, sous le sol sablonneux a enterré 177 réservoirs géants à ras bord remplis de résidus radioactifs 44 ans de production de matières radioactives. Depuis la Seconde Guerre mondiale et tout au long de la guerre froide, HF produit du plutonium, à partir duquel plus de 60 000 charges nucléaires, dont la bombe atomique, ont été crééesanéanti Nagasaki en août 1945 . La production croissante a finalement pollué le sol et les eaux souterraines, laissant 212 millions de litres de déchets toxiques - assez pour remplir 85 piscines olympiques. Depuis plusieurs décennies, le complexe n'a pas produit de plutonium et le gouvernement américain ne parvient toujours pas à comprendre comment nettoyer cette zone.



Aujourd'hui, c'est un complexe d'une superficie de 1 500 km 2 , soit environ la moitié du Rhode Island [ou comparable à Saint-Pétersbourg / env. trans.], est un champ recouvert d'absinthe et d'herbes rares près de Richland dans Wash Bay. Des réservoirs souterrains en acier et en béton armé sont regroupés en «fermes» et sont situés sous la plaine centrale, et des réacteurs nucléaires à mites les entourent comme des sentinelles. Les scientifiques ont déjà trouvé 1800 polluants différents à l'intérieur de ces réservoirs, notamment du plutonium, de l'uranium, du césium, de l'aluminium, de l'iode et du mercure. Toute cette masse, aussi épaisse que le beurre d'arachide et les galettes de sel, qui rappellent le sable mouillé de la plage, sont inondées d'eau.



Tous ces déchets ont été laissés par la guerre active et les innovations de la guerre froide. Depuis 1943, les experts de Hanford ont été les premiers à développer des méthodes industrielles sûres pour la séparation chimique du plutonium et de l'uranium irradié. Leur processus initial de phosphate de bismuth a produit des «pilules» de plutonium de la taille d'une rondelle de hockey, à partir desquelles ils ont ensuite formé les noyaux, et ont été utilisés d'abord pour tester la bombe atomique Trinity au Nouveau-Mexique en 1945, puis pour la bombe larguée par les Américains sur Nagasaki. Au cours des années de développement, les experts ont mis au point cinq processus différents, aboutissant à un processus de purification (extraction d'uranium au plutonium, PUREX ), qui est devenu une norme mondiale pour le traitement du combustible nucléaire.

Chacune des méthodes a généré ses propres déchets, qui ont été stockés sur le site de traitement, puis pompés dans des installations de stockage souterraines. Lorsque certains des anciens réservoirs à simple paroi ont commencé à fuir après de nombreuses années, les travailleurs ont pompé des liquides dans de nouveaux réservoirs à double paroi plus fiables. Lors du mélange de différents déchets, différentes réactions chimiques ont eu lieu, à la suite desquelles chaque réservoir a été rempli de son propre mélange complexe de liquides, de solides et de boues.

En conséquence, lorsqu'en 1987, le complexe de Hanford a cessé de produire du plutonium, un breuvage mortel de produits chimiques, de métaux et de radionucléides de longue durée était entreposé. Parmi 177 réservoirs, il n'y a pas de paires avec le même mélange à l'intérieur, mais tous présentent un risque important pour le public. Le complexe est bordé parle fleuve Columbia , qui alimente en eau les champs de pommes de terre et les vignobles locaux, sert de lieu de reproduction pour le saumon et fournit de l'eau potable à des millions de personnes. Jusqu'à présent, environ 4 millions de litres de liquide se sont échappés des réservoirs vieillissants et rouillés. Certains experts estiment que tôt ou tard, encore plus de déchets s'en échapperont.

Le Department of Energy ( DOE ) des États-Unis , qui gère l'installation de Hanford, tente depuis des décennies d'aborder le traitement et la vitrification", ou des déchets de verre pour un stockage sûr. La vitrification est une méthode éprouvée d'immobilisation des déchets radioactifs en les transformant en blocs de verre. Les radionucléides nocifs enfermés dans une telle coquille ne peuvent pas atteindre les rivières ou les eaux souterraines. Pour améliorer l'isolation, la plupart des blocs radioactifs sont placés en acier des conteneurs qui sont ensuite stockés dans un stockage souterrain sec et géologiquement stable Des usines de vitrification ont été construites et fonctionnent avec succès en Belgique, en France, en Allemagne, en Russie, en Grande-Bretagne et aux États-Unis.


177 208 000 3,8 .

212 — , 85 .

149 , 1943 1964, 28 , 1968 1986.

Cependant, les déchets à Hanford sont uniques par rapport à leurs pairs mondiaux, à la fois en composition et en volume. Avant de les transformer en verre, les travailleurs doivent d'abord comprendre ce qu'il y a exactement à l'intérieur de chaque réservoir, puis développer des formules pour produire du verre pour chaque lot.

Il s'agit d'une tâche monumentale - et elle ne représente qu'une facette du plus grand projet d'ingénierie au monde. Au centre de tous les travaux se trouvent plusieurs grandes entreprises sous le nom général de «Usine de maintenance et d'élimination des déchets» ou Hanford Vit Factory [de «vitrification»], réparties sur 25 hectares. Aujourd'hui, selon les estimations du DOE, pour achever la construction de l'usine, qui est la société Bechtel Nationalet une poignée d'entrepreneurs, 16,8 milliards de dollars seront nécessaires. Alors que les scientifiques ne sont pas conscients des déchets contenus dans les installations de stockage de Hanford et que les entrepreneurs fournissent de l'électricité aux nouveaux bâtiments, des nuages ​​de problèmes pèsent sur le projet - des énormes excès d'estimations et de graves erreurs de construction aux délais. Le complexe de Hanford, qui est né à la hâte et a été construit dans la chaleur de la Seconde Guerre mondiale, se dandine lentement sur un chemin sinueux jusqu'à une ligne d'arrivée cachée quelque part très loin.

«Hanford est un projet unique», explique Will Eaton , chef de projet pour la transition vitreuse au Pacific National Northwest Laboratory ( PNNL) Département de l'énergie de Richland. «Nous avons travaillé sur de nombreux détails pour assurer la plus grande probabilité de succès réel et efficace. Depuis ce projet est long. " «Mon objectif est de diriger cette usine avant de prendre ma retraite», ajoute Eaton, 53 ans.

Je suis venu à Eaton en juillet 2019 pour mieux comprendre les nombreux défis auxquels est confronté ce défi de vitrification. Je l'ai rencontré par une belle journée ensoleillée sur le campus PNNL, situé dans une oasis d'arbres verts poussant au milieu d'une steppe envahie de petits buissons. Hanford commence juste de l'autre côté de la rue et s'étend jusqu'à la crête plate du mont Ratlesnake.

Eaton tient un récipient en plexiglas transparent d'un diamètre de 13 cm.En mai 2018, son équipe a utilisé des conteneurs similaires au verre de 11 litres de déchets de deux réservoirs de Hanford. Pour des raisons de sécurité, l'expérience a été réalisée sous le couvert d'une vapeur de radio-isotopes. Jusqu'à présent, ces réservoirs contiennent les plus gros échantillons de déchets vitrifiés de Hanford - et ce, après trois décennies de travail et des milliards de dollars dépensés. Il ne reste à vitrifier que 211 999 989 litres.

1. RĂ©servoirs



40 177 . , .


.


, . , 60 $550 .

Après avoir rencontré Eaton, je suis allé à Hanford. Le DOE n'autorise pas les journalistes à visiter l'usine vit, j'ai donc choisi l'option la plus proche - j'ai accompagné une excursion publique à l'usine de traitement. Nous, avec une douzaine de passagers, sommes montés dans un bus climatisé sur réservation, dont la plupart ressemble à un parc désolé. Au loin s'élevaient de hautes montagnes, coupées par d'anciennes rivières. Des troupeaux de cerfs cherchaient des ombres sous des arbres fusiformes près d'une école abandonnée.

La vue est inappropriée, mais lumineuse. En 1943, dans le cadre du Manhattan Project, le gouvernement américain a nationalisé un vaste territoire, y compris les villes de White Bluffs et Hanford, afin de construire un complexe d'armes nucléaires sur ce site. Le gouvernement a ordonné à 1 500 ménages de quitter leurs fermes et leurs villes, et les Amérindiens ont été empêchés de visiter des lieux saints où ils se livraient à la pêche, à la chasse et à divers rituels. À l'ouest de cet endroit, la tribu Vanapum vit toujours dans une communauté voisine.

Le bus a gravi le plateau central et de vastes territoires libres ont été remplacés par des chariots élévateurs, des casques et des bâtiments bourdonnants dans les bois. Notre guide a noté que son petit-neveu travaille ici comme soudeur, et qu'il y a au total des constructeurs de 2800 personnes.

La Wit Factory (issue de la "vitrification") est le résultat d'un accord complet de 1989 conclu par le DOE, la US Environmental Protection Agency et le Washington State Department of the Environment. La construction a commencé en 2002, qui aurait dû se terminer en 2011, et a coûté 4,3 milliards de dollars. Cependant, un certain nombre de graves problèmes imprévus sont rapidement survenus, notamment l'accumulation dangereuse d'hydrogène dans les tuyaux et les réservoirs auxiliaires, une ventilation inadéquate pour travailler avec le radon et les autres gaz émis. dans la désintégration des déchets radioactifs. Le coût de la construction a grimpé en flèche et le délai s'est éloigné.

Aujourd'hui, l'usine vit est un complexe de bâtiments situé sur la place d'une petite ville. 56 de ses systèmes nécessitent un réseau électrique pouvant alimenter jusqu'à 2 250 maisons. Un système de refroidissement par eau pourrait refroidir l'air dans 23 500 foyers. Le carburant diesel rentrerait dans un réservoir de 1,3 million de litres, qui pourrait remplir jusqu'à 19 000 voitures à la fois.


Certains des réservoirs à simple paroi ont déjà déversé 4 millions de litres de déchets dans le sol et les eaux souterraines environnants.

Et même à la fin de la construction d'une usine de viticulture, le traitement des déchets lui-même prendra plusieurs décennies. Dans le rapport En termes de coûts, de délais et de cycle de vie du complexe de Hanford à partir de 2019, le DOE estime que le processus de transition vitreuse et d'élimination des déchets à Hanford coûtera 550 milliards de dollars et prendra 60 ans.

Selon le plan, les déchets devraient s'écouler par des canalisations souterraines dans un immense atelier de prétraitement. Cet atelier devrait finalement être haut de 12 étages, bien que lors de ma visite, seul un contour de structures métalliques ait été affiché à sa place, sur lequel la grue jaune a gelé sans bouger. À l'intérieur des réservoirs scellés, des mélangeurs à jet pulsé, fonctionnant comme des pipettes, aspirent les déchets et les tirent à grande vitesse afin que tout le contenu du réservoir soit mélangé et que les particules solides ne se déposent pas. Les usines d'échange d'ions élimineront les isotopes à haute radioactivité, divisant le flux de déchets en deux groupes. Les déchets à haute radioactivité contiennent environ 10% du volume total, mais ils sont responsables de 90% du rayonnement, explique Eaton. Les déchets restants sont considérés comme des déchets à faible radioactivité,et contiennent très peu de radionucléides.

Différents flux seront envoyés aux ateliers de transition vitreuse appropriés pour les déchets hautement radioactifs et peu radioactifs. Dans les deux ateliers, les techniciens mélangeront les déchets avec du silicium et d'autres matériaux vitrifiants, puis les verseront tous dans une fonderie à parois en céramique. Les électrodes immergées chaufferont la fonderie à près de 1150 ° C, transformant ce mélange en une masse rouge vif de verre fondu. Les déchets à faible radioactivité seront versés dans des conteneurs en acier inoxydable, où ils seront refroidis et solidifiés, se transformant en «bûches» de 2,3 m de long et 1,2 m de diamètre. Les déchets à forte radioactivité seront versés dans des conteneurs plus longs et plus minces d'une longueur de 4, 4 m et un diamètre de 0,6 m du même matériau.

Les sous-gaz, y compris la vapeur et les oxydes d'azote, s'échapperont par une buse dans le couvercle de la fonderie, où ils seront collectés et nettoyés des isotopes radioactifs pour empêcher la pollution de pénétrer dans l'environnement.

Chaque année, jusqu'à 1 000 de ces «bûches» dans une coque en acier contenant des matériaux à faible radioactivité quitteront l'atelier et plongeront ensuite dans le sol non loin de là. Un laboratoire d'analyse sera également situé dans le complexe, qui contrôlera chaque année 3 000 échantillons de verre à faible activité pour s'assurer que les déchets vitrifiés sont conformes aux exigences réglementaires.

Après l'achèvement de la construction de l'atelier de traitement des déchets de haute activité, il devra émettre 640 canettes par an. Les déchets vitrifiés de haute activité sont considérés comme trop dangereux pour y être stockés, même lorsqu'ils sont à l'intérieur de bidons en acier. Au lieu de cela, ils seront transportés vers un endroit encore incertain. Selon le plan d'origine, il était proposé de stocker ces déchets dans un dépôt géologique profond tel que le dépôt de Yucca Mountain, qui a longtemps été prévu de se terminer, mais ne peut toujours pas. La construction de l'entrepôt a commencé en 1994, mais a été gelée pendant l'administration Obama en raison de la résistance farouche des politiciens du Nevada, des groupes d'Indiens d'Amérique, des écologistes et autres. Trump à ses débuts en tant que président a décongelé la construction et a récemment changé d'avis. À ce jour, il n'est pas prévu de construire un stockage profond aux États-Unis.

Pendant ce temps, les experts de Hanford réfléchissent à la manière de réduire considérablement le nombre de bouteilles vitrées qu'ils devront produire et stocker. Lorsque les constructeurs ont commencé à travailler dans une usine de viticulture il y a 18 ans, les chercheurs ont développé une technologie grâce à laquelle 10% au maximum des déchets seront contenus dans chaque bûche de verre et le reste sera constitué du matériau qui forme le verre. L'équipe PNNL, modélisant différentes formules, a constaté qu'elle pouvait doubler la teneur en déchets, la portant à 20%, notamment grâce à de nouvelles méthodes pour y stocker plus d'aluminium, de chrome et d'autres produits chimiques. Cela peut réduire de moitié le nombre de «billes» de verre qui doivent être produites et stockées à Hanford.

2. Vitrification




Pour travailler avec des déchets radioactifs, il est nécessaire de les «vitrifier» en blocs de verre, qui seront stockés en toute sécurité. Dans d'autres endroits du monde, la vitrification a été utilisée avec succès pour immobiliser les déchets nucléaires. Mais les déchets à Hanford sont si complexes et variés que pour chaque lot, les scientifiques devront trouver leur propre «recette» unique. En conséquence, il a été décidé que les bouteilles de déchets vitrifiés de faible activité enfermées dans des enveloppes en acier inoxydable seraient stockées directement sur le territoire du complexe de Hanford. Les déchets hautement actifs seront transportés vers un autre endroit qui n'a pas encore été sélectionné.


1. Dans l'atelier de prétraitement, les déchets sont divisés en deux flux.
2. Les déchets sont mélangés avec du silicium et d'autres substances formant du verre.
3. , .
4. , .
5. .
6. . .

Le bus se déplace le long d'une route sinueuse à travers le complexe de Hanford, et nous voyons des taches chauves sales marquant des endroits où les bâtiments se trouvaient autrefois pendant la période de production de plutonium. Leurs fragments sont désormais enfouis dans une décharge massive, qui stocke plus de 16 millions de tonnes de déchets faiblement radioactifs, dangereux et mixtes. L'employé de Hanford dans le bus montre des tuyaux noirs serpentant le long de la route; en eux, l'eau polluée est détournée du fleuve Columbia vers l'usine de traitement centrale.

À l'apogée de la production de plutonium, les travailleurs ont versé environ 1,7 billion de litres de déchets liquides dans des décharges bordant le sol. Tout cela s'est transformé en d'énormes flux souterrains de produits chimiques toxiques, parmi lesquels il y avait aussi des composés cancérigènes tels que le chrome hexavalent ettétrachlorure de carbone . En conséquence, ces substances ont pénétré dans les eaux souterraines. Aujourd'hui, six systèmes de pompage souterrains poussent hydrauliquement les polluants vers la 200th Western Groundwater Processing Plant - un grand espace souterrain rempli de tuyaux en argent et de bioréacteurs gris. L’opérateur de l’usine, CH2M Hill (qui appartient aujourd’hui au Jacobs Engineering Group), affirme qu’elle dessert 7,6 milliards de litres d’eau souterraine chaque année. En septembre 2019, les travailleurs ont enlevé les restes de boue liquide hautement radioactive, qui étaient stockés dans des conteneurs sous-marins près de la rivière.

Notre visite est terminée, et le bus retourne sur le plateau poussiéreux, passe devant des camions avec des tacos et des panneaux ludiques: «Il reste des sédiments? Et avec nous! ”

Le DOE affirme que la construction de l'atelier de transition vitreuse de substances à faible activité, du laboratoire d'analyse et de la plupart des bâtiments auxiliaires de l'usine Vit est «presque terminée». Cependant, les travaux sur l'atelier de prétraitement sont «bloqués» - les experts de Hanford tentent de résoudre les problèmes techniques liés à la séparation et au traitement des déchets et à la durée de vie estimée des équipements de l'usine. Fin 2016, les autorités ont également décidé de retarder la construction d'une usine de transition vitreuse pour les substances hautement actives afin de se concentrer sur le traitement des déchets de faible activité.

Afin de trouver une solution au problème des déchets de faible activité, le DOE a récemment décidé d'abandonner complètement l'atelier de prétraitement. Au lieu de cela, les déchets liquides seront pompés dans un petit système situé à côté des réservoirs de stockage. Ce système filtrera les gros morceaux solides et éliminera le césium radioactif. Ce dernier a une demi-vie relativement courte, mais émet en même temps une grande quantité de rayonnement gamma, qui est nocif pour les tissus, et est donc considéré comme le plus dangereux de tous les radionucléides dans les déchets. Ensuite, le liquide entrera directement dans l'usine de transition vitreuse des déchets de faible activité. Une usine distincte de traitement des déchets liquides traitera les déchets des unités de fusion du verre et un système de traitement des gaz dérivés.

La Division de la protection des rivières du DOE, qui supervise la mission de nettoyage des réservoirs, dit qu'elle se prépare à commencer à traiter les déchets de faible activité dès 2022. En préparation de cet événement, en mai 2019, les travailleurs de Hanford ont commencé à installer deux réservoirs à déchets liquides de 145 tonnes chacun.

En août dernier, des responsables du DOE et de Bechtel National ont inauguré une extension de l'usine de traitement des déchets radioactifs de faible activité pour 1860 m 2 . Le bâtiment abrite un centre de contrôle et un centre d'opérations où les travailleurs exécuteront les processus et les essais.

Lors d'une cérémonie de coupure du ruban, Valery McCain, directeur de projet de l'usine Vit, a déclaré: "Nous approchons du début de la production de verre à partir de déchets de faible activité."

Personne ne sait quand les déchets de haute activité commenceront à être verriers à Hanford. Le DOE dit que les problèmes techniques qui ont retardé la construction ont été largement résolus, mais il n'est «pas exactement exact» quand exactement les ateliers de prétraitement et de transition vitreuse pour les déchets de haute activité seront terminés et lancés. Tout dépend de nombreuses variables, dont le financement public, l'efficacité des entrepreneurs et la vitesse du progrès technologique. En septembre, le ministère a averti les responsables de Washington qu'ils risquaient "sérieusement" de perturber le délai de traitement des déchets de haute activité d'ici 2033 et de lancer complètement l'usine d'ici 2036. Les délais sont fixés par des accords entre le DOE, l'État de Washington et d'autres parties intéressées.

Dans l'intervalle, le DOE explore des méthodes alternatives pour traiter une partie des déchets, y compris le remplissage des réservoirs avec un mortier tel que du ciment pour immobiliser les déchets sur place. Les responsables ont déjà envisagé une telle stratégie, mais ils ont finalement décidé que la transition vitreuse serait la méthode la plus sûre et la plus garantie.

3. Le projet est en cours de développement



L'usine de Hanford Whit, d'une valeur de 16,8 milliards de dollars, devrait séparer et traiter 212 millions de litres de déchets radioactifs. Il a été construit depuis 2002 et jusqu'à présent, il n'a commencé à traiter aucun déchet.


Les fonderies chaufferont les déchets de faible activité, le silicium et d'autres substances formant du verre à 1150 ° C.


L'installation de transition vitreuse à faible activité traitera environ 90% des déchets de Hanford.

Les régulateurs et les militants sont ennuyés par la nécessité de revenir au différend «verre contre ciment», en particulier compte tenu de ce qui doit être fait pour construire une usine de vit. «Il n'est pas facile pour les gens de se sentir comme s'ils se cognent la tête contre le mur et ne sont pas en mesure d'atteindre leurs objectifs», a déclaré Alex Smith, directeur du programme de gestion des déchets nucléaires du Département de l'environnement de l'État de Washington.

Le fait que la plupart des personnes travaillant aujourd'hui sur un chantier ne verront pas les résultats finaux du complexe est mélangé à un sentiment d'inertie. Aujourd'hui âgé de 40 ans en 2078, lorsque les travaux de nettoyage doivent être terminés, il aura 100 ans.

«Il est facile de dire: quelle différence cela fait-il? Lorsque les conséquences de cette décision commenceront, vous ne serez plus là », ajoute Smith. «Pour nos employés, pour les employés du DOE et pour les personnes qui ont longtemps travaillé à Hanford, c'est un problème grave.»

Pour sensibiliser les gens à la mission du complexe, le Département de Smith communique plus activement avec la communauté par le biais des réseaux sociaux et des conférences dans les écoles. Elle dit que la compréhension du public de la situation est essentielle pour assurer un financement ininterrompu des législateurs, même si la plupart des contribuables américains n'ont jamais entendu parler de ce projet. Les déchets peuvent être stockés dans l'État de Washington, mais ils sont le résultat des actions du gouvernement fédéral, qui s'est engagé dans la protection de l'ensemble du pays par la production d'armes nucléaires.

«Nous pensons qu'il s'agit d'une purge nationale», confirme Susan Lekband, présidente du panel d'experts de Hanford. La commission, qui conseille les régulateurs et le ministère, comprend des experts locaux, des employés actuels et anciens de Hanford, des représentants de l'Oregon voisin et des membres de trois conseils tribaux: la tribu Nez Pierce, la nation Yakama et les tribus de la réserve indienne d'Umatilla.

Lekband admet que les gens en dehors de Washington ne partagent pas toujours les vues de la commission. «Ils ont leurs propres problèmes», dit-elle. "Je les comprends." Le financement n'est pas infini. » Elle s'inquiète de la volonté croissante de promouvoir des dispositifs «plus rapides et moins chers» pour la mise en œuvre de la mission de nettoyage, au lieu d'une approche «qualité et long terme».

John vienna, un scientifique des matériaux du Pacific Northwest National Laboratory, me donne un morceau de verre rectangulaire brillant. Les bandes rouille rouge-orange sont, dit-il, du fer, qui est plein de déchets de haute activité de Hanford. L'équipe viennoise analyse une énorme quantité de matériaux pour comprendre comment ils se comportent à l'intérieur du verre. En laboratoire, des sections de conteneurs métalliques montrent quelque chose comme une obsidienne en verre contenant des substances qui émulent des déchets très actifs. Les morceaux de verre vert émeraude contiennent des émulateurs de substances à faible activité.

Vienne explique que les polluants ne s'éclaboussent pas à l'intérieur du verre, comme la bière en bouteille. Ils font partie de la «bouteille» elle-même, formant des liaisons atomiques avec le verre, qui resteront jusqu'à ce que le verre se dissolve - ce qui n'est pas prévu dans le prochain million d'années, a-t-il déclaré. Et d'ici là, les radionucléides désagréables auront déjà atteint des niveaux relativement inoffensifs.


John Vienne, chercheur au Pacific Northwest National Laboratory de Richland, détient un mélange radioactif d'eau et de produits chimiques émulant des déchets très actifs.


Échantillons chimiques

Le traitement des deux types de déchets est difficile, pour chacun d'eux. Les déchets de haute activité contiennent beaucoup de «substances froides», comme l'aluminium, utilisées aux stades les moins efficaces de la production de plutonium, et elles ne se dissolvent pas facilement dans le verre. Les déchets de faible activité sont principalement composés de sels de sodium, ce qui réduit la résistance du verre. Dans les formules de verre, ces difficultés doivent être prises en compte.

Les scientifiques du vaste campus du PNNL travaillent sur la transition vitreuse depuis plus d'un demi-siècle. Dans les années 1970, le laboratoire a développé cette technologie pour les fonderies de céramique au cœur même des ateliers de traitement des déchets de haute et basse activité. Dans d'autres endroits aux États-Unis, ainsi que dans certaines usines au Japon et en Europe, cette technologie a été utilisée pour la transition vitreuse des déchets nucléaires locaux. La transition vitreuse a commencé en 1996 dans l'entrepriseLa rivière Savannah en Caroline du Sud est une autre usine de plutonium qui abrite désormais une installation d'élimination de 133 millions de litres de déchets radioactifs liquides. Jusqu'à présent, moins de la moitié des déchets y ont été traités. Dans un projet de West Valley près de Buffalo, dans l'État de New York, le DOE a vitrifié les 2,3 millions de litres de déchets avant de démolir l'installation.

Comparé à Hanford, il y avait moins de déchets et ils étaient beaucoup plus uniformes. À West Valley, les scientifiques ont développé au fil des ans une formule commune qui pourrait être utilisée pour traiter tous les déchets, explique Vienna, qui a travaillé sur ce projet et plusieurs autres. Compte tenu de l'énorme volume et de la complexité des 212 millions de litres de déchets de Hanford, les experts doivent adopter différentes approches.

Les chercheurs du PNNL créent des modèles de calcul basés sur des déchets de réservoir réels, des émulateurs chimiques similaires et des tests de laboratoire. Dans les salles blanchesils étudient comment les échantillons de verre sont affectés par des températures extrêmement basses et élevées, ainsi que par l'eau, afin de s'assurer que le verre se brise assez lentement pour attendre le danger radioactif. Pour comprendre comment le verre est affecté par le passage du temps, ils ont étudié la structure du verre ancien, y compris des morceaux de basalte de verre islandais de 2 à 4 millions d'années, ainsi qu'un bol d'il y a 1800 ans, trouvé lors d'un naufrage dans la mer Adriatique. Tout cela pour que lorsque la vitrerie commence à fonctionner, les experts puissent ajuster les compositions de verre à la volée juste avant que le mélange de substances ne pénètre dans les fonderies. L'équipe viennoise est responsable de la modélisation, ce qui aidera le complexe de Hanford à doubler la quantité de déchets placés dans des billes de verre.

"Une partie du travail de notre équipe consiste à explorer dans quelle mesure nous pouvons repousser les limites du possible", a déclaré Sharmain Lonergan , scientifique des matériaux au PNNL. «Ce processus permet de réduire le temps de traitement de tous les déchets. De plus, nous pouvons réussir à réduire le coût, les conditions, les coûts de main-d'œuvre, les ressources et le nombre d'ateliers. »

Cependant, la montre tourne et une atmosphère d'incertitude plane toujours sur l'usine de vit. Le DOE est enclin à changer la classification d'une partie des déchets nucléaires en une méthode moins dangereuse, ce qui éviterait la transition vitreuse d'une partie des déchets stockés dans les réservoirs de Hanford,

En particulier, en juin 2019, le ministère a annoncé qu'il modifierait l'interprétation de la définition de «déchets radioactifs de haute activité» pour les cimetières de Hanford, Savannah River et Idaho National Laboratory. Traditionnellement, tous les sous-produits rejetés lors du retraitement de combustible nucléaire hautement radioactif sont également considérés comme extrêmement dangereux et devraient être enfouis dans des dépôts géologiques profonds. Tous les déchets Hanford (avant le prétraitement) entrent dans cette catégorie. Le ministère souhaite séparer les déchets en catégories non pas en fonction de leur origine, mais en fonction de leur composition chimique.

Selon la définition révisée des déchets provenant du traitement du combustible, il sera possible d'envisager des «déchets radioactifs de faible activité» si le niveau de concentration de radioactivité en eux est suffisamment faible. Par exemple, pour le césium 137, ce seuil sera de 4600 Ci (1,7 × 10 14 Bq) par mètre cube.

Selon la nouvelle interprétation, les déchets de faible activité ne doivent pas passer par les ateliers de prétraitement et de transition vitreuse du complexe de Hanford. En partie, ils peuvent être transformés en solution liquide et acheminés vers un référentiel privé au Texas. Dans d'autres cas, les travailleurs de Hanford pourront verser cette solution directement dans les réservoirs, comme cela a été fait avec les sept réservoirs souterrains de la rivière Savannah.

Les responsables et autres partisans de cette stratégie affirment que ces étapes pourraient réduire considérablement le temps et le coût du traitement des déchets du complexe de Hanford. Le PNNL et cinq autres laboratoires nationaux ont activement plaidé pour une nouvelle interprétation en raison de ses avantages techniques.

Paul M. Dubbar , secrétaire adjoint à l'énergie pour la science, a déclaré aux journalistes que le ministère "analysera chaque flux de déchets et le traitera conformément aux normes de la commission de réglementation nucléaire, afin de se débarrasser des déchets de faible activité sans mettre en danger le public". Il a déclaré que chaque réservoir qui répond à la définition des déchets de faible activité sera soumis à une recherche environnementale conformément à la loi sur la politique environnementale nationale.

Les critiques de l'approche, y compris le gouverneur de Washington Jay Insley et le Département d'État de l'environnement, affirment que la reclassification mettrait en danger la sécurité environnementale et donnerait au DOE le contrôle exclusif de la mission de nettoyage. Dans une lettre adressée au DOE, les dirigeants de la nation Yakama ont exprimé leur crainte que ces changements ne conduisent à une pollution encore plus grande de la région et à "des normes de nettoyage moins élevées".

Cette discussion montre clairement à quels calculs constants les responsables, les régulateurs, les militants et les citoyens doivent faire face lorsqu'ils sont confrontés à l'héritage toxique de Hanford. Les changements dans les politiques visant à accélérer le nettoyage doivent être évalués en termes de sécurité et de bien-être des personnes qui ont encore des dizaines ou des milliers d'années avant leur naissance. Les méthodes de traitement des déchets sont considérées à travers le prisme d'un financement limité et souvent en baisse du Congrès. Les résultats scientifiques n'existent pas dans le vide - ils sont interprétés en fonction de la motivation politique, de l'opinion publique et des intérêts commerciaux.

Lekband, président du panel d'experts de Hanford, dit qu'il est important de regarder les choses à long terme. «Notre mantra est d'obtenir le meilleur nettoyage possible. «Tout pour le bien du public, pour les gens qui en paient le prix, qui vont boire de l'eau, respirer de l'air, manger des légumes dans le Pacifique Nord-Ouest et dans tout le pays», explique Lekband. «Cela doit être fait non seulement pour nous, mais aussi pour les générations futures.»

More articles:


All Articles