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在距离德克萨斯州边境约 50 英里的新墨西哥州东南部，坐落着卡尔斯巴德镇，这里是著名的卡尔斯巴德洞穴的所在地。它一个鲜为人知的声誉，实际上可能对未来的能源和人类物种产生极其深远的影响，是作为能源部废物隔离试验工厂 (WIPP) 的所在地，这是美国目前唯一接受高放射性核废料的官方废物储存库。来自 PBS 的杰西卡·莫里森 (Jessica Morrison) 发表了一篇关于 WIPP 工作原理及其对核能重要性的出色文章（提示：博拉）。随着尤卡山灾难仍然萦绕在人们的记忆中，WIPP 为未来提供了一个受欢迎的独特可能性
废物隔离试验工厂，当地称为 WIPP（发音为“鞭子”），在州和联邦监管机构之间进行了数十年的反复讨论后，于 1999 年开放。如今，它拥有超过 85,000 立方米的放射性废物，这些废物来自遥远的南卡罗来纳州。目前，WIPP 仅被授权处理原子序数高于 92 的元素的废物，主要是钚，这些元素来自核武器的开发和制造。在 1944 年至 1988 年间，美国生产了约 100 公吨的钚，其中大部分用于开发核武器。
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我对 WIPP 深感欣慰的是，它完全依靠自然机制来隔离外部世界的废物。基本原则是在盐层深处挖一个洞。盐具有独特的“蠕变”特性，即流入和围绕裂缝并自然形成密封的趋势；当它们在地下 2100 英尺的压力下工作时，密封可以像最坚硬的岩石形成的密封一样紧密。当您将废物埋在盐中时，您基本上是让地质发挥其作用，并为废物创建一个无缝的坟墓。
WIPP 的操作员将废物容器堆放在盐层中挖出的房间中，然后让地质来完成剩下的工作。在上方地面的压力下，盐层流入裂缝和开放空间。经过数十年的时间，盐将沉淀在容器周围，形成岩石密封。这种自密封能力还可以保护场地免受地震造成的裂缝的影响——任何打开的裂缝都会迅速闭合。到目前为止，该场地已成功地控制了废物中的辐射。
因此，在 WIPP 工作是一项带有时间戳的工作；在某种意义上，矿井本身正在敦促工人们迅速完成他们的工作并离开那里，以便地球能够围绕废物闭合并将其紧紧地抱在怀里。
WIPP 感觉它在不断运动——控制盐所需的持续护理、矿井通道内电动车的移动、废物首先装入墙壁然后装入房间、从后到前。所有这些都提醒我们，这个地方确实在移动，只是速度较慢，势不可挡。埃尔金斯说，WIPP 取决于“盐和盐的行为”。盐在压力下流动，而它在地下如此深的地方承受着巨大的压力。在地质时间尺度上，它以惊人的速度向下压，压碎并封装放入其中的任何东西。
这部分也意味着，废物储存库越早填满废物，越好将其关闭，让盐发挥作用。这为尽快将全国无数核设施的高放射性废物运送到 WIPP 提供了一个良好的激励。并非没有等待处理的废物短缺
虽然 WIPP 一直在接收来自武器计划的核废料，但美国目前没有用于商业反应堆乏核燃料和相关废料的中央储存库。在打开之前，废物一直临时储存在该国 65 个核电站中的每一个或附近。根据国会研究服务处发布的报告，到 2011 年底，这些地点和其他地点持有超过 67,000 公吨的乏核燃料。
埋在地下深处的合适地质构造中的废物非常安全，许多批评核废料问题的人没有意识到，基于掩埋废物的良好技术解决方案已经存在了几十年；主要问题是政治问题。值得赞赏的是，有两种废物，短寿命的强放射性废物和长寿命的轻微放射性废物。反比关系是物理学的一个基本定律，并且对我们有利。因此，像锶-90 和铯-137 这样的短寿命同位素可能在生物学上是危险的，但它们也会相当快地达到安全水平（两者的半衰期约为 30 年）。另一方面，像钚-239 这样的长寿命同位素（半衰期为 24,000 年）的危险性较低，因为它们的活性较低。通常，核废料包含这两种元素，而政府基于相当脆弱的理由在我国采取的错误决定之一是停止后处理，这是一种将钚和其他有价值且易于扩散的元素与短寿命废物分离的过程，在欧洲、俄罗斯和日本，这是一种常规做法。因此，埋葬钚既是不必要地邀请潜在的扩散，也是对民用核反应堆宝贵燃料的浪费。
很难想象扩散，当钚被盐和像氪石一样坚硬的土壤覆盖在地下 2100 英尺处时。即使在 70 年代和 80 年代讨论尤卡山时，也有一些可靠的技术可以将废物包裹在硼硅玻璃中，周围环绕着铜和粘土等防篡改材料层。以下1991 年文章中的插图由物理学家汉斯·贝特（Hans Bethe）撰写，论述了将超铀废物与环境分离的多重屏障
当讨论这种废物掩埋时，一个主要问题是地下水渗漏，这可能会将废物输送到很远的地方。但是，这个问题并不像听起来那么严重。首先，废物储存库已经位于远离居民区和地下水源的地方。但是，即使地下水与废物接触，也需要数十万年才能到达地表。正如贝特在同一篇文章中阐明的那样
“地下水不像河流那样流动；它会缓慢渗入。在内华达州一个名为尤卡山的处置地点，能源部测量的地下水流量为每天 1 毫米。而且它必须流动大约 50 公里的距离才能到达地表，因为它通常是水平流动的。仅此一项，就需要100,000 年以上（我的斜体）才能到达地表。除此之外，在尤卡山，可以将废物放置在地下约 400 米处，而地下水则在地下 600 米处，因此废物甚至不会接触到它。这可能会因地质动荡而改变，但首先这是一个很好的处置地点。即使地下水每天流动 1 毫米，实验表明，大多数溶解元素的流动速度比地下水慢 100 倍；它们不断地被周围的岩石吸附，然后再重新进入溶液中。而钚，这种人们如此害怕的元素，其迁移速度比大多数元素慢 10,000 倍。换句话说，在钚的 20,000 年半衰期内，你可以获得 100,000 倍的保险。”
尤卡山现在已被废弃，但这些废物储存的总体原则仍然存在，并且当以这种方式掩埋时，仍然可以认为钚可以在多个半衰期内与环境可靠隔离。对于短寿命元素，解决方案更容易。令人遗憾的是，政治上的不作为和公众舆论不允许我们将大部分现有废物运送到像 WIPP 这样的地点。首先，废物的数量相对较少——美国 100 多个反应堆的年度废物仅会填满一个足球场，深度为一英尺——将其储存在周围会造成不必要的安全问题。干式桶储藏是一个不错的解决方案，但由于桶通常储存在陆地上，因此远非永久性解决方案。
公众、政府官员和专家应该吸取 WIPP 的教训，以及现有的废物处理技术。与许多核问题一样，主要问题之一是教育问题；许多公众认为所有核废料都是一样的，即使稍微接触也会杀死你，并且根本没有办法处理它。希望像 WIPP 这样的故事能改变他们的想法，并证明核废料的问题不是技术问题，而是心理和政治问题。
注意：正如 Twitter 用户 @AtomikRabbit 向我指出的那样，WIPP 只是非商业核反应堆的存储库。照片中显示的就是来自此类来源的废物。