परमाणु अपशिष्ट भंडारण के लिए सूक्ष्मजीव-आधारित “स्व-उपचारित” सीमेंट

संदर्भ

एक नए प्रयोग के अनुसार, अरबों क्षारीय सूक्ष्मजीव भूमिगत परमाणु अपशिष्ट को सुरक्षित रखने का एक नया तरीका प्रस्तुत कर सकते हैं।

भू-वैज्ञानिक निपटान सुविधाएँ (Geological Disposal Facilities- GDF)

• GDF एक इंजीनियर्ड और प्राकृतिक अवरोधक प्रणाली है जो सैकड़ों मीटर जमीन के नीचे बनाई जाती है ताकि उच्च-स्तरीय और दीर्घकालिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट को हजारों से लाखों वर्षों तक अलग रखा जा सके।
• GDF में अपशिष्ट कंटेनर, सीमेंट या मृदा निर्मित बैकफिल और एक स्थाई चट्टान (ग्रेनाइट, मृदा या लवण निर्मित संरचनाएँ) शामिल होती हैं।
• इन्हें परमाणु अपशिष्ट के स्थायी निपटान के लिए विश्व स्तर पर सबसे सुरक्षित और वैज्ञानिक रूप से मान्य विधि के रूप में मान्यता प्राप्त है।

GDF के साथ समस्या

• वर्तमान गहरे भूमिगत परमाणु अपशिष्ट भण्डार (GDF) अपशिष्ट कंटेनरों को सील करने और सहारा देने के लिए सीमेंट का उपयोग करते हैं।
• सदियों से भू-जल, सीमेंट के साथ प्रतिक्रिया करके सूक्ष्म दरारें और छिद्र का निर्माण करता है।
• ये दरारें विकिरण के सतह पर वापस जाने का मार्ग बन सकती हैं।

सूक्ष्मजीवों द्वारा प्रेरित कार्बोनेट अवक्षेपण (Microbially Induced Carbonate Precipitation- MICP)

• अवधारणा: विशेष रूप से चयनित सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके एक प्राकृतिक, स्व-उपचारित अवरोध का निर्माण करना।
• यह कैसे कार्य करता है?
  • क्षारीयता के साथ अनुकूलन स्थापित करने वाले सूक्ष्मजीवों को सीमेंट के पास डाला जाता है।
  • वे उपलब्ध कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) उत्पन्न करते हैं।
  • CO₂ सीमेंट में मौजूद कैल्शियम और मैग्नीशियम के साथ अभिक्रिया करता है।
  • इस अभिक्रिया से ठोस कार्बोनेट खनिज (जैसे- कैल्साइट) का निर्माण होता है जो दरारों और छिद्रों को बंद कर देते हैं।
• MICP प्रक्रिया परमाणु अपशिष्ट के दीर्घकालिक, स्व-मरम्मत योग्य संरोधन विधि के रूप में आशाजनक संभावनाएँ दर्शाती है।

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