심층 지질 저장소

Deep geological repository
뉴멕시코 칼스배드 인근 폐기물 격리 시범 공장에서 초우라성 폐기물을 사용 중인 기술자

심층 지질 저장소는 안정적인 지질 환경(일반적으로 [1]깊이 200-1000m) 내에 위험하거나 방사능 폐기물을 저장하는 방법이다.폐기물 형태, 폐기물 패키지, 엔지니어링된 씰 및 지질학이 조합되어 있어 향후 유지 보수 없이 높은 수준의 격리 및 격납을 제공할 수 있습니다.이렇게 하면 방사능 위험을 방지할 수 있습니다.캐나다(자이언트 광산)와 독일(헤르파-뉴로데와 [2]지엘리츠의 감자 광산) 등 전 세계적으로 수은, 시안화물, 비소 폐기물 저장고가 운영되고 있으며, 핀란드의 온칼로(Onkalo)가 가장 [3]발달해 있어 많은 방사성 폐기물 저장고가 건설되고 있다.

원칙과 배경

더 이상 재활용할 수 없는 고독성 폐기물은 공기, 지하수 및 지하수의 오염을 방지하기 위해 격리 보관해야 합니다.심층 지질 저장소는 수백만 년 동안 안정될 것으로 예상되는 지질 구조에서 많은 자연 및 엔지니어링 장벽으로 폐기물을 격리하는 장기 저장소의 한 종류입니다.천연 장벽에는 지하 [2]저장고 위 및 주변의 불투수성 암석(예: 점토) 및 가스 불투수성(예: 소금) 층이 포함됩니다.공학적 장벽에는 벤토나이트 점토와 [1][4]시멘트가 포함된다.

국제 핵분열 물질 패널은 다음과 같이 밝혔다.

사용후 핵연료와 고준위 재처리 및 플루토늄 폐기물은 포함된 방사능의 환경 방출을 최소화하기 위해 수만 년에서 백만 년까지의 기간 동안 잘 설계된 저장소가 필요하다는 것이 널리 받아들여지고 있다.플루토늄이나 고농축 우라늄이 무기로 전용되지 않도록 하기 위한 안전장치도 필요하다.사용후 핵연료를 지표면 수백 미터 아래 저장고에 두는 것이 [5]지표면에 사용후 핵연료를 무기한 저장하는 것보다 안전하다는 일반적인 합의가 있다.

저장소의 공통 요소에는 방사성 폐기물, 폐기물을 둘러싼 컨테이너, 컨테이너 주변의 기타 공학적 장벽이나 씰, 컨테이너를 수용하는 터널 및 주변 [6]지역의 지질 구성이 포함됩니다.

지하 수백 미터 아래에 있는 저장 공간은 바위 [7][8]위에 두꺼운 얼음판이 놓여 있는 하나 이상의 미래의 빙하 영향을 견뎌야 합니다.빙상의 존재는 저장소 깊이에서의 정수압, 지하수 흐름과 화학, 지진의 가능성에 영향을 미친다.이는 스웨덴, 핀란드, 캐나다 및 미래의 [9]빙하 영향을 평가해야 하는 일부 국가에서 장기 폐기물 저장소를 준비하는 단체에서 고려되고 있다.

지질학적 폐기가 안전하고 기술적으로 실현 가능하며 환경적으로 건전할 수 있다는 오랜 전문가들 간의 합의에도 불구하고, 많은 나라의 일반 대중들 중 상당수는 반핵 운동과 [10]지식 부족으로 인해 회의적인 반응을 보이고 있다.이러한 노력을 지지하는 사람들이 직면하는 과제 중 하나는 저장소에 폐기물이 장기간 저장되므로 향후 발생할 수 있는 릴리스가 건강이나 환경에 큰 위험을 초래하지 않는다는 것을 자신 있게 입증하는 것입니다.

핵 재처리는 저장소의 필요성을 없애지는 않지만 필요한 부피, 장기적 방사선 위험 및 장기적 열방산 용량을 감소시킨다.재처리는 저장소 [5]설치와 관련된 정치 및 커뮤니티 과제를 제거하지 않습니다.

다음 항목도 참조하십시오.고준위 방사성 폐기물 관리

천연 방사성 저장소

천연 우라늄 광상은 지질 형성에서 방사성 원소의 안정성에 대한 개념의 증거 역할을 한다. 예를 들어 시가 호수 광산은 깊이 450m의 사암과 석영층 아래에 위치한 고농축 우라늄 광석의 천연 광상으로,[11] 표면으로의 방사능 누출이 없다.

스웨덴의 KBS-3 핵폐기물 캡슐.

방사능 폐기물을 분리하는 자연 지질 장벽의 능력은 가봉 옥로의 자연 핵분열 원자로에 의해 입증된다.긴 반응 기간 동안 약 5.4톤의 핵분열 생성물과 1.5톤의 플루토늄과 다른 초우라늄 원소가 우라늄 광체 내에서 생성되었다.이 플루토늄과 다른 초우라늄들은 오늘날까지 거의 20억년의 [12]기간 동안 움직이지 않고 있었다.지하수가 퇴적물에 바로 접근할 수 있고 [citation needed]유리와 같은 화학적으로 비활성화된 형태가 아니라는 점에서 이는 매우 주목할 만한 일이다.

조사.

마지막 깊이에 있는 온칼로의 파일럿 동굴.

심층지질처분은 수십 년 동안 연구실 시험, 시추공 탐사, 대규모 현장시험이 진행되고 [13]있는 지하연구소 건설 및 운영 등 연구되어 왔다.주요 지하 시험 시설은 다음과 같습니다.

나라 설비명 위치 지질학 깊이 상황
벨기에 하데스 지하 연구 시설 몰 플라스틱 점토 223m 1982년에 가동되어[13]
캐나다 AECL 지하 연구실 피나와 화강암 420m 1990~2006년[13]
핀란드 온칼로 올킬루오토 화강암 400미터 건설[3] 중인
프랑스. Meuse/Haute Marne 지하 연구소 뷰어 점토암 500미터 1999년 운용중[14]
일본. 호로노베 지하 연구소 호로노베 퇴적암 500미터 건설[15] 중인
일본. 미즈나미 지하 연구소 미즈나미 화강암 1000m 건설[15][16] 중인
대한민국. 한국지하연구터널 화강암 80미터 2006년[17] 가동중
스웨덴 Aspö 하드록 연구소 오스카르샴 화강암 450m 1995년 작전에서[13]
스위스 그림셀 테스트 사이트 그림셀 고개 화강암 450m 1984년[13] 작전에.
스위스 몬테리 록 연구소 몬테리 점토암 300미터 1996년 운용중[18]
미국 유카산 원자력 폐기물 저장소 네바다 주 터프, 이그님브라이트 50미터 1997[13]~2008년

핵저장소 사이트

나라 설비명 위치 낭비하다 지질학 깊이 상황
아르헨티나 시에라 델 메디오 가스트레 화강암 1976년 제안, 1996년 중지[19]
벨기에 하데스(고활성 폐기 실험장) 고준위 폐기물 플라스틱 점토 ~154 m 논의 중인
캐나다 OPG DGR 온타리오. 200,000 m3 L&ILW 아르길라질 석회암 680 m 라이선스 신청[20] 2011
캐나다 NWMO DGR 온타리오. 사용후 연료 설치하다
중국 논의 중인
핀란드 VLJ 올킬루오토 L&ILW 토나라이트 60 ~ 100 m 1992년 작전에서[21].
핀란드 로비사 L&ILW 화강암 120미터 1998년 작전에서[21]
핀란드 온칼로 올킬루오토 사용후 연료 화강암 400미터 가동[3] 중인
프랑스. 고준위 폐기물 머드스톤 최대 500m 설치하다[14]
독일. 샤흐트 아세 2세 니더작센 주 소금 돔 750m 1995년 폐쇄
독일. 모르슬레벤 작센안할트 주 40,000 m3 L&ILW 소금 돔 630m 1998년 폐쇄
독일. 골레벤 니더작센 주 고준위 폐기물 소금 돔 제안, 보류
독일. 샤흐트 콘라드 니더작센 주 303,000 m3 L&ILW 퇴적암 800m 건설 중인
일본. 유리화 고준위[22] 폐기물 300m[22] 이상 논의[23] 중인
대한민국. 월성 경주 L&ILW 80미터 2015년 가동중
대한민국. 고준위 폐기물 설치하다
스웨덴 SFR 포스마크 63,000 m3 L&ILW 화강암 50미터 1988년 작전에[26] 있어서
스웨덴 포스마크 사용후 연료 화강암 450m 라이선스 신청[27] 2011
스위스 고준위 폐기물 점토 설치하다
영국 고준위 폐기물 논의[28] 중인
미국 폐기물 격리 시험 플랜트 뉴멕시코 초우라늄 폐기물 염전 655 m 1999년 운용중
미국 유카산 프로젝트 네바다 주 70,000톤 HLW 점화 브라이트 200~300m 제안, 2010년 취소

특정 사이트의 저장소 상태

핀란드 올킬루오토 원자력 발전소 부지에 건설 중인 지질 저장소 개요
올킬루오토의 시범 터널.
2014년 2월 14일 폐기물 격리 시범사업장에서 파손된 저장 드럼에서 방사성 물질이 누출되었다(사진 참조).DOE에 의한 여러 사고의 분석은 "안전 문화"[29]가 부족하다는 것을 보여주었다.

적절한 최종 저장소의 선정 과정은 현재 여러 국가에서 진행 중이며,[30] 첫 번째 저장소는 2010년 이후에 가동될 것으로 예상된다.

호주.

호주와 러시아에 [32]국제[31] 고준위 폐기물 저장고에 대한 제안이 있었다.그러나 호주의 글로벌 저장소(원전을 생산한 적이 없고 연구용 원자로 1기) 제안이 제기된 이후 국내 정치권의 반발이 거세게 일고 있어 호주 내 이런 시설은 가능성이 희박해졌다.

캐나다

자이언트 광산은 독성이 강한 비소 폐기물을 분말 형태로 저장하는 깊은 저장고로 사용되어 왔습니다.2020년 현재 폐기물을 냉동 블록 형태로 재처리하는 연구가 진행 중이며, 이는 화학적으로 더 안정적이고 수질 [33]오염을 방지합니다.

주요 기사: Giant Mine

핀란드

KBS-3 기술을 기반으로 한 핀란드의 Onkalo 사이트는 전 세계 저장소 중 가장 멀리 있는 사이트입니다.Posiva는 2004년에 그 사이트의 건설을 시작했다.핀란드 정부는 2015년 11월 12일 이 회사에 최종 처분 시설 건설 허가를 발급했다.2019년 6월 현재 Posiva는 현재 2023년에 운영을 시작할 것으로 예상하고 있습니다.

독일.

헤르파뉴로데와 지엘리츠에 있는 포타시 광산을 포함한 많은 저장소는 이미 수년 전부터 독성이 강한 수은, 시안화물, 비소 [2]폐기물을 저장하기 위해 사용되어 왔다.독일에서는 핵폐기물과 달리 시간이 지나도 독성을 잃지 않는다는 사실에도 불구하고 유독성 폐기물에 대한 논란이 거의 없다.

특히 1990년까지만 해도 서독의 폐쇄된 국경 옆에 위치한 경제 침체로 인해 최종 저장소로 이상적인 것으로 여겨졌던 웬들랜드 지역의 골레벤 마을에서 방사능 폐기물의 최종 저장소를 찾는 것에 대한 논쟁이 벌어지고 있다.독일통일 후 이 마을은 현재 핵폐기물 임시 저장소로 사용되고 있다.아스 2호 갱도는 1965년부터 연구용 광산으로 사용됐던 것으로 알려진 독일 니더작센주 아세 산맥의 옛 염광이다.1967년과 1978년 사이에 방사성 폐기물이 창고에 보관되었다.연구는 소금물 방사성 caesium-137, 플루토늄과 스트론튬이 광산에서 물이 새는가 1988년부터 시작되지만 6월 2008[34] 때까지 Saxony-Anhalt/Germany에 돌 소금 광산 Bartensleben Morsleben에 방사성 폐기물을 위한 방사능 폐기물 Morsleben에 대한 저장소는 깊은 지질학적 보고 아직 보고되지 않았 오염된 것으로 나타났다. 를t는 1972년부터 1998년까지 사용되었습니다.2003년 이후 상층부를 일시적으로 안정시키기 위해 480,000m3(630,000cu yd)의 소금 콘크리트를 피트 안으로 펌핑했습니다.

스웨덴

포르스마르크 [35]원전 부지에 KBS-3 기술을 이용한 직접처분시설 건설은 2022년 1월 인가를 받았다.

영국

영국 정부는 다른 많은 국가들과 공통적으로 과학적 조언의 지원을 받아 고방사능 폐기물을 처리하는 가장 적절한 수단으로 영구적인 심층 지하 처분을 확인했다.

방사성폐기물관리(RWM)[1]는 지질처분시설(GDF)을 제공하기 위해 2014년에 설립되었으며, 영국의 과거 핵현장의 정화를 담당하는 원자력폐로청(NDA)[2]의 자회사이다.

GDF는 지역사회와의 긴밀한 파트너십을 통해 장기적으로 신뢰를 구축하고 지역 이익과 우선순위를 지원하는 지역사회 동의 기반 프로세스[3]를 통해 전달된다.

이 정책은 GDF와 함께 생활하는 사람들의 동의를 요구하고 논의가 진행되는 속도에 영향력을 부여하는 데 중점을 두고 있다.

첫 번째 작업 그룹은 2020년 말과 2021년 초에 컴브리아의 코프랜드[4]와 앨러데일[5]에 설립되었다.이들 작업 그룹은 각자의 영역에서 GDF를 개최함으로써 얻을 수 있는 잠재적인 이점을 탐색하는 프로세스를 시작했습니다.이러한 작업 그룹은 GDF에 대한 자발적인 커뮤니티와 적합하고 실현 가능하고 수용 가능한 사이트를 찾기 위한 프로세스의 중요한 단계이다.

RWM은 GDF 개최의 이점을 탐구하는 데 관심이 있는 사람들과 조직들과 영국 전역의 다양한 장소에서 긍정적인 논의를 계속하고 있다.내년 또는 2년 안에 더 많은 작업 그룹이 전국에 형성될 것으로 예상된다.

GDF에 대한 모든 제안은 모든 안전 및 보안 시험이 충족되는지 확인하기 위해 고도로 엄격한 기준[6]에 따라 평가될 것이다.

미국

유카산 핵폐기물 저장소와 미국 전역의 핵폐기물 저장장소

미국의 WIPP(Waste Isolation Pilot Plant)는 1999년 뉴멕시코 칼스배드 인근의 깊은 소금 층에 초우라늄 방사성[36] 폐기물의 첫 입방 미터를 넣어 가동하기 시작했다.

1978년 미국 에너지부는 사용후 핵연료와 고준위 방사성 폐기물의 장기 지질 저장소로 적합한지 여부를 결정하기 위해 네바다 주 나이 카운티에 있는 네바다 시험장의 보안 경계 내에 있는 유카 산을 연구하기 시작했다.이 사업은 미국 네바다주 원자력사업청(Nuclear Displete Project Office)[37] 등의 소송으로 큰 반대에 부딪혀 지연됐다.오바마 행정부는 2009년 미국 연방예산안에서 핵폐기물 [38]처리에 대한 새로운 전략을 구상하는 동안 원자력규제위원회의 질의에 답변하는 데 필요한 자금을 제외한 모든 자금을 없앤 이 사이트 사용을 거부했다.

2009년 3월 5일, 스티븐 추 에너지 장관은 상원 청문회에서 유카산 부지는 더 이상 원자로 [39]폐기물을 저장할 수 있는 선택지가 아니라고 말했다.

2018년 6월 트럼프 행정부와 일부 의원들이 다시 유카산 사용을 제안하기 시작했고, 네바다주 상원의원들은 [40]반대 의견을 냈다.

도널드 트럼프 미국 대통령은 2020년 2월 6일 네바다주 유카산을 핵폐기물의 [41]저장소로 사용하는 계획에 대한 정책 변경 가능성을 트위터에 올렸다.트럼프의 이전 예산에는 유카산에 대한 자금 지원이 포함되었지만, 원자력 기술 인터내셔널에 따르면, 두 고위 관리들은 최근의 지출 청사진에는 [42]이 프로젝트를 허가하기 위한 자금이 포함되지 않을 것이라고 말했다.2월 7일, 댄 브루일렛 에너지 장관은 트럼프의 정서를 반영하여 미국 행정부가 [43]다른 지역의 임시 또는 임시 사이트와 같은 다른 유형의 [핵] 저장소를 조사할 수도 있다고 말했다.

연방정부로부터 공식적인 계획은 확정되지 않았지만, 민간 부문은 그들만의 계획을 추진하고 있다.Holtec International은 2017년 3월 미국 원자력규제위원회(NRC)에 남동부 뉴멕시코의 자율 통합 중간저장시설에 대한 면허신청서를 제출했으며, NRC는 이를 2021년 3월까지 최종 환경영향보고서를 발표할 것으로 예상한다.마찬가지로, 중간 저장 파트너도 텍사스주 앤드류 카운티에 통합 중간 저장 시설을 건설 및 운영할 계획이다. NRC는 2021년 [42]5월에 이 시설에 대한 검토를 완료할 계획이다.한편, 다른 회사들은 핵폐기물의 [44]중간 보관 시설을 설계하기 위해 DOE로부터 예상된 조달에 입찰할 준비가 되어 있다고 밝혔다.

Deep Isolation사는 석유 및 가스 채굴을 위해 개발된 기술을 사용하여 방사성 폐기물 통을 방향성 시추공에 수평으로 저장하는 솔루션을 제안했다.18인치 시추공은 지질학적으로 안정된 형상으로 수 천 피트 깊이로 수직으로 향하며, 수평 폐기물 처리 부분은 폐기물 통을 보관한 후 시추공을 [45]밀봉하는 유사한 길이로 만들어집니다.

주요 기사:수평 드릴홀 폐기 및 딥보어홀 폐기

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크