परमाणु कचरे का एक आकर्षक समाधान

फिरौन तूतनखामुन का सुनहरा मौत का मुखौटा दुनिया में सबसे प्रसिद्ध ऐतिहासिक कलाकृतियों में से एक है। युवा राजा का चमकता हुआ दृश्य लगभग 1325 ईसा पूर्व का है और इसमें नीली पट्टियां हैं जिन्हें कभी-कभी लैपिस लाजुली के रूप में वर्णित किया जाता है। फिर भी प्राचीन मिस्र में पसंद किया जाने वाला अर्ध-कीमती पत्थर होने के बजाय, हड़ताली सजावट वास्तव में रंगीन कांच है।

रॉयल्टी के योग्य मानी जाने वाली एक प्रतिष्ठित और अत्यधिक बेशकीमती सामग्री, कांच को कभी रत्नों के बराबर देखा जाता था, जिसमें प्राचीन कांच के उदाहरण तूतनखामुन से भी आगे जाते हैं। वास्तव में, पुरातत्वविदों और वैज्ञानिकों द्वारा खुदाई और विश्लेषण किए गए नमूनों ने यह समझने में सक्षम किया है कि कांच का उत्पादन कैसे और कहां से शुरू हुआ। लेकिन आश्चर्यजनक रूप से, प्राचीन कांच का अध्ययन वैज्ञानिकों के एक अन्य समूह द्वारा भी किया जा रहा है - वे जो परमाणु कचरे को संग्रहीत करने के सुरक्षित तरीके खोज रहे हैं।

अगले साल अमेरिका अपने पुराने परमाणु कचरे के कुछ हिस्सों को काटना शुरू कर देगा, जो वर्तमान में 177 भूमिगत भंडारण टैंकों में रखे गए हैं हनफोर्ड साइट, वाशिंगटन राज्य में एक सेवामुक्त सुविधा जिसने द्वितीय विश्व युद्ध और शीत युद्ध के दौरान परमाणु हथियारों के लिए प्लूटोनियम का उत्पादन किया। लेकिन परमाणु कचरे को कांच में बदलने या इसे कांच में बदलने का विचार 1970 के दशक में विकसित किया गया था, रेडियोधर्मी तत्वों को बंद रखने और उन्हें बाहर निकलने से रोकने के तरीके के रूप में।

परमाणु कचरे को आमतौर पर इसकी रेडियोधर्मिता के आधार पर निम्न, मध्यवर्ती या उच्च स्तर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। जबकि कुछ देश निम्न और मध्यवर्ती स्तर के कचरे को खराब करते हैं, इस विधि का उपयोग ज्यादातर उच्च-स्तरीय तरल कचरे को स्थिर करने के लिए किया जाता है, जिसमें विखंडन उत्पाद और लंबे आधे जीवन वाले ट्रांसयूरानिक तत्व होते हैं जो रिएक्टर कोर में उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार के कचरे को सक्रिय शीतलन और परिरक्षण की आवश्यकता होती है क्योंकि यह रेडियोधर्मी है जो अपने और अपने परिवेश दोनों को महत्वपूर्ण रूप से गर्म करता है।

विट्रिफिकेशन प्रक्रिया से पहले, पाउडर बनाने के लिए तरल कचरे को सुखाया जाता है (या कैलक्लाइंड किया जाता है)। इसके बाद इसे बड़े स्मेल्टर में पिघले हुए कांच में शामिल किया जाता है और स्टेनलेस स्टील के कनस्तरों में डाला जाता है। एक बार जब मिश्रण ठंडा हो जाता है और एक ठोस गिलास बन जाता है, तो कंटेनरों को बंद कर दिया जाता है और भंडारण के लिए तैयार किया जाता है, जो आजकल गहरे भूमिगत सुविधाओं में होता है। लेकिन कांच सिर्फ एक बाधा प्रदान नहीं करता है, उसके अनुसार क्लेयर थोरपे, में एक शोध साथी शेफील्ड विश्वविद्यालय, यूके, जो विट्रिफाइड परमाणु कचरे के स्थायित्व का अध्ययन कर रहा है। "यह उससे बेहतर है। कचरा कांच का हिस्सा बन जाता है।"

कांच सिर्फ एक बाधा प्रदान नहीं करता है। यह उससे बेहतर है। कचरा कांच का हिस्सा बन जाता है

क्लेयर थोर्प, शेफील्ड विश्वविद्यालय, यूके

हालांकि, इन चश्मों की दीर्घकालिक स्थिरता पर हमेशा से सवालिया निशान रहे हैं। दूसरे शब्दों में, हम कैसे जान सकते हैं कि क्या ये सामग्रियां हजारों वर्षों तक स्थिर रहेंगी? इन सवालों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, परमाणु-अपशिष्ट शोधकर्ता पुरातत्वविदों, संग्रहालय क्यूरेटर और भूवैज्ञानिकों के साथ काम कर रहे हैं ताकि कांच के एनालॉग्स की पहचान की जा सके जो हमें यह समझने में मदद कर सकते हैं कि समय के साथ परमाणु अपशिष्ट कैसे बदल जाएगा।

संघटक मीठा स्थान

सबसे स्थिर ग्लास शुद्ध सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO .) से बने होते हैं₂), लेकिन विभिन्न योजक - जैसे सोडियम कार्बोनेट (Na .)₂CO₃), बोरॉन ट्रायऑक्साइड (B .)₂O₃) और एल्युमिनियम ऑक्साइड (Al .)₂O₃) - अक्सर कांच के गुणों को बदलने के लिए शामिल किया जाता है, जैसे चिपचिपाहट और गलनांक। उदाहरण के लिए, बोरोसिलिकेट ग्लास (B . युक्त)₂O₃) थर्मल विस्तार का बहुत कम गुणांक है, इसलिए अत्यधिक तापमान के तहत दरार नहीं करता है। थोर्प बताते हैं, "यूके और अमेरिका और फ्रांस समेत अन्य देशों ने अपने कचरे को बोरोसिलिकेट ग्लास में संग्रहीत करने से पहले विट्रीफाई करना चुना है।"

जब एडिटिव्स या न्यूक्लियर वेस्ट जैसे तत्वों को शामिल किया जाता है, तो वे नेटवर्क फॉर्मर्स या मॉडिफायर (चित्र 1) के रूप में ग्लास संरचना का हिस्सा बन जाते हैं। नेटवर्क बनाने वाले आयन सिलिकॉन के विकल्प के रूप में कार्य करते हैं, अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड रासायनिक रूप से बंधुआ नेटवर्क का एक अभिन्न अंग बन जाते हैं (उदाहरण के लिए बोरॉन और एल्यूमीनियम ऐसा करते हैं)। इस बीच, संशोधक ऑक्सीजन और कांच बनाने वाले तत्वों के बीच के बंधन को ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ शिथिल बंधन से बाधित करते हैं और एक "नॉन-ब्रिजिंग" ऑक्सीजन (सोडियम, पोटेशियम और कैल्शियम को इस तरह से शामिल करते हैं) का कारण बनते हैं। उत्तरार्द्ध सामग्री में कमजोर समग्र संबंध का कारण बनता है, जो समग्र रूप से कांच के पिघलने बिंदु, सतह तनाव और चिपचिपाहट को कम कर सकता है।

"वहाँ एक निश्चित मीठा स्थान है जहाँ आपको एक बहुत टिकाऊ ग्लास बनाने के लिए सही मात्रा में [अपशिष्ट योजक] मिलते हैं," बताते हैं कैरोलिन पियर्स से प्रशांत नॉर्थवेस्ट राष्ट्रीय प्रयोगशाला अमेरिका में, जो अपशिष्ट रूपों में रेडियोन्यूक्लाइड स्थिरता के कैनेटीक्स का अध्ययन कर रहा है। "यदि आप बहुत अधिक जोड़ते हैं, तो आप क्रिस्टलीय चरणों को बनाने के लिए सिस्टम को धक्का देना शुरू कर देते हैं, जो समस्याग्रस्त है, क्योंकि तब आपके पास बहु-चरण ग्लास होता है, जो एक सजातीय एकल-चरण ग्लास के रूप में टिकाऊ नहीं होता है।"

पियर्स का कहना है कि हनफोर्ड के कचरे में "आवर्त सारणी में लगभग हर तत्व किसी न किसी रूप में" होता है और इसे तरल, कीचड़ या नमक केक के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जिससे सबसे स्थिर ग्लास संरचना की भविष्यवाणी करना अधिक कठिन हो जाता है। "बहुत सारे मॉडलिंग हैं जो ग्लास बनाने वाले तत्वों को डिजाइन करने में जाते हैं जिन्हें जोड़ा जाएगा। वे सुविधा में जाने के लिए इंतजार कर रहे स्टेजिंग टैंक में क्या है, और फिर उस रसायन शास्त्र के आधार पर कांच की संरचना को डिजाइन करेंगे।

परमाणु कचरे के लिए विट्रिफिकेशन का उपयोग प्राकृतिक चश्मे की स्थिरता द्वारा समर्थित है जो सदियों से आसपास रहे हैं, जैसे कि आग्नेय कांच, फुलगुराइट्स ("जीवाश्म बिजली" के रूप में भी जाना जाता है) और उल्कापिंडों में कांच। थोर्प कहते हैं, "सैद्धांतिक रूप से, रेडियोधर्मी तत्वों को उसी दर पर छोड़ा जाना चाहिए जैसे कांच स्वयं घुल जाता है, और हम जानते हैं कि कांच अत्यधिक टिकाऊ है, क्योंकि हम लाखों साल पहले ज्वालामुखीय गिलास देख सकते हैं जो आज भी बैठे हैं।" लेकिन यह साबित करना आसान नहीं है कि रेडियोधर्मी कचरे को पूरी तरह से सड़ने के लिए आवश्यक 60,000 से लाखों वर्षों तक विट्रिफाइड कचरा जीवित रहेगा - आयोडीन -129, उदाहरण के लिए, 15 मिलियन से अधिक वर्षों का आधा जीवन है।

जब कांच पानी या जलवाष्प के संपर्क में आता है तो वह बहुत धीरे-धीरे खराब होने लगता है। सबसे पहले, क्षार धातुएं (सोडियम या पोटेशियम) बाहर निकलती हैं। कांच के नेटवर्क तब टूटना शुरू करते हैं, सिलिकेट छोड़ते हैं (और बोरोसिलिकेट ग्लास के मामले में भी बोरेट्स) जो बाद में कांच की सतह पर एक अनाकार जेल परत बनाते हैं। यह समय के साथ घना हो जाता है, एक बाहरी "निष्क्रियता" परत का निर्माण करता है जिसमें माध्यमिक क्रिस्टलीकृत चरण भी हो सकते हैं - यौगिक जो कि थोक ग्लास से जारी सामग्री के सतह पुनर्रचनाकरण से बनते हैं। इस बिंदु पर, आगे जंग इस कोटिंग के माध्यम से स्थानांतरित करने के लिए तत्वों की क्षमता से सीमित है।

लेकिन अगर स्थितियां बदलती हैं, या कुछ खनिज प्रजातियां मौजूद हैं, तो निष्क्रियता परत भी टूट सकती है। थोर्प बताते हैं, "अध्ययनों ने चिंता के तत्वों पर प्रकाश डाला है जो दर बहाली नामक किसी चीज़ में शामिल हो सकते हैं, जहां कुछ माध्यमिक खनिज अवक्षेपित होते हैं - विशेष रूप से लौह और मैग्नीशियम जिओलाइट्स - ग्लास विघटन की गति में तेजी से फंस गए हैं।" 2))।

इन तंत्रों को समझने के लिए थोर्प और पीयर्स द्वारा उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक नवगठित कांच का त्वरित परीक्षण है। थोर्प कहते हैं, "प्रयोगशाला में, प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए हम सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए कांच [चपटा] करते हैं, और हम तापमान बढ़ाते हैं, आमतौर पर 90 डिग्री सेल्सियस तक।" "यह चश्मे की रैंकिंग के लिए वास्तव में प्रभावी है - यह कहना कि यह इससे अधिक टिकाऊ है - लेकिन एक जटिल प्राकृतिक वातावरण में वास्तविक विघटन दर को निर्धारित करने के लिए बहुत अच्छा नहीं है।"

इसके बजाय, शोधकर्ताओं ने पहले से मौजूद एनालॉग चश्मे की ओर रुख किया है। "बोरोसिलिकेट चश्मा केवल लगभग 100 वर्षों से है। थोर्प कहते हैं, "हमारे पास कुछ डेटा है कि वे लंबे समय तक कैसे व्यवहार करते हैं, लेकिन रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडारण के बारे में सोचने के लिए हमें किस प्रकार के समय-सारिणी की आवश्यकता होती है।" प्राकृतिक चश्मा हमेशा एक उपयुक्त तुलना नहीं होते हैं क्योंकि वे क्षार तत्वों में कम होते हैं, जो आमतौर पर परमाणु-अपशिष्ट ग्लास में पाए जाते हैं और उनके गुणों को प्रभावित करेंगे - इसलिए दूसरा विकल्प पुरातात्विक चश्मा रहा है। जबकि उनकी रचनाएँ बेकार कांच के समान नहीं हैं, उनमें कई प्रकार के तत्व होते हैं। पीयर्स कहते हैं, "बस इन अलग-अलग केमिस्ट्री होने से हमें वास्तव में उस भूमिका को देखने की अनुमति मिलती है जो यह बदलाव के मामले में निभाता है।"

अतीत से ग्लास

कांच कैसे बनाया जाता है, इसकी खोज करने से पहले, मानव ने इसकी ताकत और सुंदरता दोनों के लिए प्राकृतिक कांच का इस्तेमाल किया। एक उदाहरण तूतनखामुन की कब्र में पाया जाने वाला पेक्टोरल या ब्रोच है। ममी की छाती पर रखा गया, इसमें कम से कम 3300 साल पहले एक स्कारब बीटल के आकार का पीला-पीला प्राकृतिक कांच का एक टुकड़ा होता है। कांच लीबिया के रेगिस्तान से आया है, हाल के शोध में इसके गठन को 29 मिलियन वर्ष पहले उल्कापिंड के प्रभाव के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। कांच के भीतर जिरकोनियम सिलिकेट क्रिस्टल की उपस्थिति के कारण वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे, जो उच्च दबाव पर बनने वाले खनिज रीडाइट से आते हैं (भूविज्ञान 47 609).

"नियमित आधार पर कांच का सबसे पहला उत्पादन लगभग 1600 ईसा पूर्व है," कहते हैं एंड्रयू शॉर्टलैंड, एक पुरातत्व वैज्ञानिक ए.टी क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय उक में। "बिना किसी संदेह के सबसे शानदार कांच की वस्तु, काहिरा [संग्रहालय] सूची में तूतनखामुन का मौत का मुखौटा है।"

पिछली शताब्दी में पुरातत्वविदों ने इस बात पर असहमति जताई है कि कांच का निर्माण पहले बड़े पैमाने पर किया गया था, उत्तरी सीरिया और मिस्र दोनों प्रमुख उम्मीदवार थे। "मैं कहूंगा कि फिलहाल यह कॉल करने के बहुत करीब है," शॉर्टलैंड कहते हैं। खोदे गए ग्लास सोडा-लाइम सिलिकेट ग्लास हैं - उस ग्लास से बहुत अलग नहीं जो हम अभी भी अपनी खिड़कियों में इस्तेमाल करते हैं। इन्हें सिलिकेट खनिजों का उपयोग करके "फ्लक्स" युक्त सोडा (Na .) के साथ उत्पादित किया गया था₂CO₃), जो गलनांक को एक प्राप्य गलाने के तापमान तक कम कर देता है, और चूना (CaCO .)₃) कांच को सख्त और रासायनिक रूप से अधिक टिकाऊ बनाने के लिए। "इन शुरुआती चश्मे में सिलिका कुचल क्वार्ट्ज से आता है, जिसका उपयोग किया गया था क्योंकि यह बहुत साफ है, लोहे, टाइटेनियम और कांच को रंग देने वाली अन्य चीजों में बहुत कम है।"

कांच के क्षरण की समस्या पुरातात्विक संरक्षकों से परिचित है, जिनका उद्देश्य ताजा खुदाई या संग्रहालयों में संग्रहीत होने पर कांच को स्थिर करना है। "नमी, जाहिर है, कांच के लिए सबसे खराब चीज है," कहते हैं दुयगु amurcuoğlu, वरिष्ठ वस्तु संरक्षक पर द ब्रिटिश म्युज़ियम लंदन में। "अगर अच्छी तरह से देखभाल नहीं की जाती है, तो नमी कांच पर हमला करना और भंग करना शुरू कर देगी।" amurcuoğlu बताते हैं कि सुंदर इंद्रधनुषी सतह पुरातात्विक चश्मे का प्रदर्शन अक्सर लगभग 90% सिलिकेट से बना होता है क्योंकि अन्य आयन, विशेष रूप से क्षार आयन, जंग से हटा दिए गए होंगे।

पुरातत्व अनुरूप

विट्रिफाइड परमाणु कचरे के एनालॉग के रूप में पुरातात्विक चश्मे का उपयोग करने की कुंजी उन पर्यावरणीय परिस्थितियों का अच्छा ज्ञान होना है जो वस्तुओं ने अनुभव की हैं। परेशानी यह है कि कांच जितना पुराना होता है, उतना ही सख्त होता जाता है। थोर्प बताते हैं, "कुछ 200 साल पुराना वास्तव में अधिक उपयोगी हो सकता है, क्योंकि हम पूरी तरह से पूर्ण जलवायु रिकॉर्ड को पिन कर सकते हैं।" पुरातात्विक नमूनों की विट्रिफाइड कचरे से तुलना करके, थोर्प और सहकर्मी अपने त्वरित उच्च-तापमान परीक्षण में देखे जा रहे कुछ तंत्रों को मान्य करने में सक्षम हैं, जिससे यह पुष्टि होती है कि उनके पास समान प्रक्रियाएं और खनिजों का निर्माण है या नहीं, और उनके पास कुछ भी नहीं है अनदेखी

शॉर्टलैंड के अनुभव में, सटीक स्थानीय पर्यावरणीय परिस्थितियां कांच के जीवित रहने की अवधि में बड़ा अंतर ला सकती हैं। वह स्कैनिंग-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके याद करते हैं कि इराक में किरकुक के पास नुज़ी के स्वर्गीय कांस्य युग के शहर से कांच का विश्लेषण किया गया था, मूल रूप से 1930 के दशक में खुदाई की गई थी। "हमने देखा कि कुछ गिलास पूरी तरह से संरक्षित थे, सुंदर रंग थे, और मजबूत थे, जबकि अन्य टुकड़े खराब हो गए थे और पूरी तरह से चले गए थे।" लेकिन, वे बताते हैं, नमूने अक्सर उन्हीं घरों के आस-पास के कमरों में पाए जाते थे। "हम सूक्ष्म वातावरण से निपट रहे थे।" 3000 वर्षों में नमी की मात्रा में मामूली अंतर ने बहुत अलग अपक्षय पैटर्न बनाए, जैसा कि उन्होंने पाया (पुरातत्व 60 764).

बेशक, नुज़ी या अन्य जगहों पर पाए जाने वाले कांच की कलाकृतियां परमाणु-अपशिष्ट वैज्ञानिकों को परीक्षण के लिए दिए जाने के लिए बहुत अधिक कीमती हैं, लेकिन पुरातात्विक कांच के कई कम-दुर्लभ टुकड़े उपलब्ध हैं। थोर्प कई अच्छी तरह से विशेषता वाले पुरातात्विक स्थलों को देख रहे हैं जहां सामग्री उपयोगी अनुरूप प्रदान कर सकती है, जैसे कि स्लैग - लौह गलाने के दौरान गठित सिलिकेट-ग्लास अपशिष्ट उत्पाद। स्लैग ब्लॉकों को ब्लैक ब्रिज फाउंड्री में एक दीवार में शामिल किया गया था, जो ब्रिटेन के कॉर्नवाल में हेले शहर के भीतर एक साइट है, जिसका निर्माण 1811 के आसपास किया गया था।रसायन। जिओल। 413 28) "वे कुछ प्लूटोनियम-दूषित सामग्री के समान हैं, जब वे विट्रिफाइड होते हैं," वह बताती हैं। "आप सुनिश्चित हो सकते हैं कि वे या तो हवा या मुहाना के संपर्क में आ गए हैं, जिसमें वे 250 वर्षों से बैठे हैं।" उसने 265 साल पुराने कांच के सिल्लियों की भी जांच की है अल्बिअन मार्गेट, यूके के तट पर जहाज़ की तबाही, जहां 200 साल पहले के पानी के तापमान और लवणता के व्यापक रिकॉर्ड हैं।

थोर्प और अन्य भी कांच की स्थिरता पर धातुओं के प्रभाव पर विचार कर रहे हैं। "हम लोहे की भूमिका में बहुत रुचि रखते हैं क्योंकि यह कनस्तरों [विट्रिफाइड कचरे को पकड़ने] के कारण मौजूद होने जा रहा है। प्राकृतिक एनालॉग साइटों में, यह मौजूद है क्योंकि बहुत समय कांच मिट्टी में होता है या, स्लैग के मामले में, लोहे से भरपूर सामग्री से घिरा होता है। ” चिंता की बात यह है कि सकारात्मक लोहे के आयन, कांच या आसपास से लीचिंग, कांच की सतह जेल परत से नकारात्मक रूप से चार्ज सिलिकेट को परिमार्जन करते हैं। यह लोहे के सिलिकेट खनिजों को बाहर निकाल देगा, संभावित रूप से पारित होने की परत को बाधित कर सकता है और दर को फिर से शुरू कर सकता है। यह प्रभाव कई प्रयोगशाला अध्ययनों में देखा गया है (पर्यावरण। विज्ञान। तकनीक। 47 750) लेकिन थोर्प इसे कम तापमान पर क्षेत्र में होते हुए देखना चाहते हैं क्योंकि थर्मोडायनामिक्स त्वरित परीक्षण से बहुत अलग हैं। अब तक, उनके पास इस बात का सबूत नहीं है कि यह विट्रिफाइड परमाणु कचरे के साथ हो रहा है और उन्हें विश्वास है कि लोहे की उपस्थिति के साथ या बिना ये ग्लास अत्यधिक टिकाऊ होते हैं। लेकिन उन प्रक्रियाओं को समझना अभी भी महत्वपूर्ण है जो उस दर को प्रभावित कर सकती हैं जिस पर क्षरण होता है।

एक जैविक चुनौती

पीयर्स और उनके सहयोगियों द्वारा अध्ययन किया गया एक एनालॉग ग्लास स्वीडन में ब्रोबोर्ग प्री-वाइकिंग हिलफोर्ट से आता है, जिस पर लगभग 1500 साल पहले कब्जा कर लिया गया था। इसमें विट्रिफाइड दीवारें हैं जो पीयर्स को लगता है कि साइट के आकस्मिक या हिंसक विनाश के परिणाम होने के बजाय उद्देश्यपूर्ण तरीके से बनाई गई थीं। ग्रेनाइट की दीवारों को उभयचर चट्टानों को पिघलाकर मजबूत किया गया था, जिसमें बड़े पैमाने पर सिलिकेट खनिज होते हैं, जिससे ग्रेनाइट बोल्डर के आसपास एक विट्रिफाइड मोर्टार बनता है। पियर्स कहते हैं, "हम जानते हैं कि कांच के साथ क्या हुआ है, यह किस तापमान के संपर्क में आया है, और बारिश की मात्रा, स्वीडन में रिकॉर्ड के माध्यम से उन 1500 वर्षों में वापस जा रहा है।"

ब्रोबोर्ग ग्लास का अध्ययन करने के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता यह देखकर हैरान रह गए कि सतह बैक्टीरिया, कवक और लाइकेन से ढके वातावरण के संपर्क में है। पियर्स की टीम अब कांच की स्थिरता पर ऐसी जैविक गतिविधि के प्रभाव को समझने की कोशिश कर रही है। साइट में कई अलग-अलग ग्लास रचनाएं हैं और उन्होंने पाया कि अधिक लोहे वाले नमूनों में माइक्रोबियल उपनिवेशीकरण (संभवतः लोहे को चयापचय करने में सक्षम जीवों की बड़ी संख्या के कारण) और शारीरिक क्षति के अधिक सबूत जैसे कि खड़ा होना दिखाया गया है।

हालांकि ऐसा लगता है कि कुछ जीव इन कठोर परिस्थितियों में पनप सकते हैं, और सामग्री से तत्व भी निकाल सकते हैं, पीयर्स बताते हैं कि यह भी संभव है कि एक बायोफिल्म एक सुरक्षात्मक परत प्रदान करे। "बैक्टीरिया अपेक्षाकृत अपरिवर्तनीय परिस्थितियों में रहना पसंद करते हैं, क्योंकि सभी जीवित जीव होमियोस्टेसिस में लगे हुए हैं, और इसलिए वे पीएच और उनके आसपास की पानी की मात्रा को विनियमित करने का प्रयास करते हैं।" उनकी टीम अब यह निर्धारित करने की कोशिश कर रही है कि बायोफिल्म क्या भूमिका निभाती है और यह कांच की संरचना से कैसे संबंधित है (एनपीजे सामग्री गिरावट 5 61).

सबसे स्थिर परमाणु-अपशिष्ट चश्मा बनाने की चाहत रखने वालों के सामने मुख्य समस्या लंबी उम्र की है। लेकिन बिगड़ते कांच को स्थिर करने की कोशिश कर रहे पुरातात्विक संरक्षकों के लिए, उनके पास एक और जरूरी चुनौती है, जो नमी को दूर करना है और इसलिए कांच को टूटने और टूटने से रोकना है। पुरातात्विक कांच को ऐक्रेलिक राल के साथ समेकित किया जा सकता है, जो इंद्रधनुषी जंग परत के ऊपर लगाया जाता है। "यह वास्तव में [का हिस्सा] कांच ही है, इसलिए इसे संरक्षित किया जाना चाहिए," amurcuoğlu कहते हैं।

हम कितने समय से कांच का उपयोग कर रहे हैं, इसके बावजूद इसकी संरचना और संरचना इसकी स्थिरता को कैसे प्रभावित करती है, इसे पूरी तरह से समझने के लिए अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है। "यह मुझे आश्चर्यचकित करता है कि हम अभी भी इसकी संरचना से एक गिलास के पिघलने के तापमान का पूरी तरह से सटीक अनुमान नहीं लगा सकते हैं। अतिरिक्त तत्वों की बहुत कम मात्रा में भारी प्रभाव हो सकता है - यह वास्तव में एक अंधेरे कला का एक सा है, "थॉर्पे कहते हैं।

शेफ़ील्ड में उनका काम जारी रहेगा, कुछ प्रोजेक्ट्स उन्हें सौंपे जाएंगे जो 50 से अधिक वर्षों से चल रहे हैं। उदाहरण के लिए, ब्रिटेन के डर्बीशायर में बैलिडॉन खदान दुनिया में सबसे लंबे समय तक चलने वाले "ग्लास दफन" प्रयोगों में से एक की मेजबानी करता है। इसका उद्देश्य पुरातात्विक चश्मे के क्षरण का परीक्षण क्षारीय परिस्थितियों के तहत करना है, जो कि सीमेंट में घिरे कचरे के साथ-साथ विट्रिफाइड परमाणु कचरे का अनुभव करेंगे (जे ग्लास स्टड। 14 149) प्रयोग 500 वर्षों तक चलने का इरादा है। क्या विश्वविद्यालय खुद इतने लंबे समय तक चलेगा, यह देखा जाना बाकी है, लेकिन जहां तक ​​परमाणु कचरे के लिए वे हमें बचाने के लिए काम कर रहे हैं, यह निश्चित रूप से टिकेगा।

पोस्ट परमाणु कचरे का एक आकर्षक समाधान पर पहली बार दिखाई दिया भौतिकी की दुनिया.

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/a-glassy-solution-to-nuclear-waste/