Сховище на мільйони років: навіщо вчені бурять 800-метрову свердловину в стародавній породі
- Міжнародна група дослідників розпочала буріння в стародавніх породах у Швейцарії, щоб перевірити глину Опалінус як можливий щит від ядерного випромінювання.
- Проєкт DEBORAH, що проводиться Центром геонаук імені Гельмгольца, фокусується на бурінні до 800 метрів для створення безпечних ядерних сховищ, використовуючи наукові дослідження та комп'ютерне моделювання.
Глибоко під гірськими масивами Швейцарії розгортається унікальний науковий експеримент, здатний змінити майбутнє ядерної енергетики. Міжнародна група дослідників розпочала буріння в породах, що сформувалися ще за часів динозаврів.
Цей амбітний проєкт має на меті перевірити, чи здатна звичайна на перший погляд глина стати надійним щитом від небезпечного випромінювання протягом багатьох тисячоліть, пише Interesting Engineering.
Дивіться також Тисячі тонн золота витікають на поверхню Землі прямо з її ядра: де його можна знайти
Як давні породи допоможуть людству?
Проєкт під назвою DEBORAH проводиться Центром геонаук імені Гельмгольца в Потсдамі. Основна увага дослідників зосереджена на так званій глині Опалінус, вік якої сягає неймовірних 175 мільйонів років. Ці відкладення Юрського періоду, що зустрічаються в Південній Німеччині та Швейцарії, розглядаються науковою спільнотою як один із найбільш перспективних варіантів для створення підземних сховищ ядерних відходів.
Роботи проводяться на базі скельної лабораторії Мон-Террі, розташованої поблизу містечка Сент-Урсан у кантоні Юра. Це місце має багату історію, адже експерименти з утилізації ядерного палива тривають тут уже три десятиліття. Сама лабораторія знаходиться всередині гори, під якою на глибині від 150 – 200 метрів проходить автомобільний тунель.
Бурова установка в підземній лабораторії / Фото Фелікс Кестнер, GFZ
Паралельна сервісна галерея слугує входом до дослідницького комплексу, що був заснований ще в 1966 році. Сьогодні над вирішенням глобальної проблеми безпеки працюють фахівці від 22 партнерів із дев'яти різних країн світу.
Наразі команда інженерів та геологів встановила всередині лабораторії бурову установку заввишки близько 10 метрів. Процес вилучення зразків відбувається шляхом вирізання циліндричних кернів, які потім ретельно витягуються на поверхню секція за секцією.
- На початковому етапі вчені вже досягли глибини 55 метрів.
- Кінцева мета проекту набагато амбітніша – зануритися в товщу земної кори на 800 метрів, йдеться на сторінці GFZ.
Фелікс Кестнер, координатор проєкту DEBORAH, зазначає, що перша фаза буріння пройшла точно за графіком. Він розповідає, що стрімкий прогрес змушує фахівців постійно працювати над описом та відбором проб, що стає особливим досвідом для всіх учасників цієї міжнародної колаборації. Такий підхід дозволяє збирати критично важливі дані безпосередньо в польових умовах, що згодом стануть основою для складних лабораторних аналізів та комп'ютерного моделювання.
Паралельні дослідження
Окрім самої глини Опалінус, дослідники планують вивчити шари гірських порід, що розташовані безпосередньо над і під нею. Це необхідно для повного розуміння гідрогеологічних процесів, що відбуваються глибоко під землею.
Науковці особливо цікавляться тим, як вода просочується крізь скелі та взаємодіє з глиняним бар'єром. Саме ці знання є вирішальними для оцінки довгострокової стабільності майбутніх сховищ, адже будь-яке проникнення вологи може вплинути на безпеку захоронення.
Для отримання максимально повної картини дослідники не обмежуються лише бурінням. Паралельно проводяться сейсмічні та гравіметричні вимірювання навколо місця робіт. Це дозволяє вченим буквально "сканувати" надра, отримуючи детальну інформацію про структуру скельних пластів та підземні водні системи, що оточують глиняну формацію.
Результати цього масштабного дослідження можуть відкрити шлях до створення безпечних ядерних могильників не лише в Швейцарії, а й у Німеччині та Великій Британії. Фелікс Кестнер додає, що команда з великим ентузіазмом очікує на наступні етапи робіт, які дозволять зазирнути ще глибше в історію планети заради безпеки майбутніх поколінь.