سالماتی چھلنی ٹکنالوجی: زیولائٹ - ترمیم شدہ ریڈیونکلائڈ ٹریپس
اس بجری کی بنیادی جذب صلاحیت قدرتی زیولائٹ کی عین مطابق ترمیم سے پیدا ہوتی ہے۔ تکنیکی ٹیمیں آتش فشاں کا انتخاب کرتی ہیںکنکریاں(10-15 سینٹی میٹر قطر) کلینوپٹلولائٹ سے مالا مال ، زیولائٹ کے مائکروپورس ڈھانچے (0.3-0.8nm تاکنا سائز) کو تیزاب ایکٹیویشن (5 ٪ ہائیڈروکلورک ایسڈ ٹریٹمنٹ) اور آئن ایکسچینج (امونیم نمک حل وسرجن) کے ذریعے "ٹارگٹڈ ایڈسورپشن" چینلز میں بہتر بنانا۔ داخلی ایلومینوسیلیکیٹ فریم ورک منفی الزامات عائد کرتا ہے ، جس سے الیکٹرو اسٹاٹک کشش کے ذریعہ سیزیم (CS⁺) اور اسٹراونٹیم (SRA⁺) جیسے کیٹیشنک ریڈیونکلائڈس کی مضبوط گرفتاری کو قابل بناتا ہے۔
ٹیسٹ کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ترمیم شدہ کنکریاں 120 ملی گرام/جی اور اسٹرنٹیم سے زیادہ 90 ملی گرام/جی/جی- 3 گنا زیادہ غیر ترمیم شدہ زیولائٹ اور روایتی سیمنٹ کی استحکام (صرف 5 ملی گرام/جی سیزیم کے لئے) سے زیادہ ہیں۔ مزید تنقیدی طور پر ، جذب استحکام غیر معمولی ہے: پییچ 3 - 11 ماحول (مختلف ارضیاتی حالات میں زمینی پانی کی نقالی) میں ، ریڈیونکلائڈ ڈیسورپشن ریٹ ＜ 0.1 ٪ ہے۔ شعاع ریزی کے بعد (10⁶ جی تک خوراک ، HLW کے ارد گرد تابکاری کی شدت کے برابر) ، جذب کی گنجائش صرف 2 ٪ کم ہوتی ہے ، جو تابکاری سے متاثرہ ساختی نقصان سے گریز کرتی ہے۔
جذب کرنے کا طریقہ کار "دوہری تالا لگا" حاصل کرتا ہے: جسمانی طور پر ، زیولائٹ مائکروپورس ریڈیونکلائڈس کے لئے سٹرک رکاوٹ پیدا کرتے ہیں۔ کیمیائی طور پر ، ریڈیونکلائڈز زیولائٹ فریم ورک کے ساتھ مستحکم کوآرڈینیشن بانڈز تشکیل دیتے ہیں ، جو اعلی درجہ حرارت (150 ڈگری) یا دباؤ (10MPA) پر بھی -} - روایتی اشتہاربینٹس کی "آسان ڈیسورپشن" خامی کو حل کرتے ہیں۔
حفاظتی اشارے: قریب - صفر پارگمیتا رکاوٹ کی کارکردگی
ریڈیونکلائڈ - لاکنگ بجری نے دنیا کے سخت ترین جوہری فضلہ کو ضائع کرنے کے معیار کے خلاف توثیق کی ہے۔ فن لینڈ کی تابکاری اور نیوکلیئر سیفٹی اتھارٹی (ایس ٹی یو کے) کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ اس کی مجموعی پارگمیتا ＜ 10⁻⁹m/s - ہے جس کا مطلب ہے ＜ 10⁻⁹ مکعب میٹر پانی فی مربع میٹر (ایک ڈراپ کے ایک ملینواں کے برابر) سے گزرتا ہے ، جس سے ریڈیوئنکلائڈ کو بازی کے ذریعے پھیلاؤ کے ذریعے فرار ہوجاتا ہے۔
یہ الٹرا - کم پارگمیتا "بجری - bentonite" جامع ڈھانچہ سے آتی ہے: ہر کنکر کو سوڈیم بینٹونائٹ (سوجن کی گنجائش ＞ 30 ملی لٹر/جی) کی 2 ملی میٹر پرت کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے ، جو زمینی پانی کے ساتھ رابطے پر گھنے جیل میں تیزی سے پھیل جاتا ہے۔ دریں اثنا ، کنکر کی قدرتی طور پر گھنے ڈھانچہ (پوروسٹی ＜ 2 ٪) مزید پھانسی کے راستوں کو روکتا ہے۔ طویل - اصطلاح لیچنگ ٹیسٹ (زمینی پانی کے کٹاؤ کے 1000 سال کی نقالی) دکھائیں سیزیم لیچنگ کی شرح ＜ 10⁻⁸g/(سینٹی میٹر · d) ہے ، جو بین الاقوامی جوہری توانائی ایجنسی (IAEA) سیفٹی کی حد (10⁻⁶g/(cm² · d)) سے بہت نیچے ہے۔
مزید برآں ، اس کا مکینیکل استحکام بقایا ہے: 150MPA کمپریسیو طاقت زیر زمین ضائع کرنے میں زیادہ دباؤ کا مقابلہ کرتی ہے (عام طور پر m 5mpa) ؛ انتہائی آب و ہوا میں ساختی سالمیت کو یقینی بناتے ہوئے ، 100 منجمد - کے چکروں (-20 ڈگری سے 20 ڈگری) کے بعد کوئی کریکنگ نہیں ہوتی ہے۔
ضائع کرنے کی لاگت: ایٹمی فضلہ کے لینڈ فل میں معاشی انقلاب
اولکیلووٹو نیوکلیئر پاور پلانٹ (فن لینڈ) میں عملی درخواست نے بجری کے لاگت کے فوائد کی تصدیق کی ہے۔ پلانٹ کے 2024 HLW ڈسپوزل پروجیکٹ میں ، روایتی شیشے کی استحکام کو ریڈیوئنکلائڈ - لاکنگ بجری کے ساتھ تبدیل کرتے ہوئے متعدد لاگت کی بچت حاصل کی:
50 ٪ کم مادی اخراجات: ترمیم شدہ بجری کی پیداوار کی لاگت ~ $ 80/ٹن ، شیشے کی استحکام ($ 160/ٹن) کا نصف ہے۔
بہتر نقل و حمل اور لینڈ فل فل کی کارکردگی: 1 کلو گرام فی کنکرین میکانائزڈ لوڈنگ کو قابل بناتا ہے ، شیشے کی استحکام (خصوصی شیلڈنگ کنٹینرز کی ضرورت ہوتی ہے) کے مقابلے میں ٹرانسپورٹ کی کارکردگی کو ٹرپلنگ کرتا ہے۔
ختم طویل - اصطلاح کی بحالی کے اخراجات: مستحکم جذب اور الٹرا - کم پارگمیتا اضافی نگرانی کے کنوؤں یا مرمت کی پرتوں کی ضرورت کو ختم کرتی ہے ، 100 سالہ آپریشنل بحالی کے اخراجات میں 预计 60 ٪ کمی۔
جامع اکاؤنٹنگ سے پتہ چلتا ہے کہ یونٹ زیر زمین ضائع کرنے کے اخراجات $ 2000/m³ سے کم ہوکر $ 1200/m³ {{2} a 40 ٪ کمی۔ 1GW نیوکلیئر پاور پلانٹ کے لئے جو سالانہ 200 ملی میٹر پیدا ہوتا ہے ، اس سے ہر سال 1.6 ملین ڈالر کی بچت ہوتی ہے۔
مزید گہری طور پر ، یہ جوہری فضلہ کو ضائع کرنے کے چکر کو مختصر کرتا ہے: روایتی شیشے کی استحکام کے لئے کولنگ اور ٹھوس کے 6 - 12 ماہ کی ضرورت ہوتی ہے ، جبکہ ترمیم شدہ بجری کو ابتدائی کچرے کے علاج کے بعد براہ راست استعمال کیا جاسکتا ہے ، اور اس عمل کو "سالوں" سے "ہفتوں" تک کم کرتا ہے اور عارضی اسٹوریج کے خطرات کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ جیسا کہ اسٹوک کے جائزے میں نوٹ کیا گیا ہے: "یہ بجری جوہری فضلہ کو 'مشکل' سے 'کنٹرول ڈسپوزل' میں تبدیل کرتی ہے۔