Времевите рамки за съхранение на опасните ядрени отпадъци в изолирани от живите организми в контейнери често са толкова дълги, че дори не можем да си ги представим. Днес ядрените регулатори по света определят, че дадени отпадъци, излъчващи опасни лъчения, трябва да престоят на безопасни места между 10 хиляди и 1 милион години преди да се разпаднат до безопасни изотопи. Едва ли някой обаче може да си представи как биха изглеждали Земята и човешката раса (ако съществува) след близо 40 хиляди поколения.

Досега ядрените централи по света, генериращи близо една пета от глобалното електричество, са произвели близо 300 хиляди тона ядрени отпадъци с висока степен на токсичност. Това число може да се увеличи драматично в контекста на световния ядрен ренесанс.

Голяма част от отпадъците днес се съхраняват над земята в басейни за отработено гориво или сухи складове. Но както показа инцидентът в японската АЕЦ "Фукушима" през 2011 г. съхранението на ядрени отпадъци на повърхността е опасно начинание. Болезненият опит доведе до съгласието на държавите, генериращи ядрени отпадъци, че най-добрата опция е тези опасни радиоактивни вещества да се заравят дълбоко и недостъпно в недрата на планетата.

За да разберат какви са най-добрите начини за безопасно съхранение на ядрени отпадъци, учени от университета в Кеймбридж провеждат задълбочено изследване за начините, по които различните ядрени материали е най-вероятно да се държат в продължение на идните хилядолетия.

Ръководеното от д-р Иън Фарнън проучване включва начини за преодоляване на проблеми, свързани с радиологичната защита с помощта на най-съвременни аналитични техники. Тези техники се използват за анализа на процесите на атомно ниво, които водят до радиационни поражения и промени в структурата на радиоактивните материали и контейнерите, които трябва да ги съхраняват.

Проектът е базиран на повече от десетилетие на пионерни изследвания, при които учените разработват първата система за ядрено-магнитен резонанс (NMR) за целта. С нея те успяват да погледнат дълбоко в радиоактивния материал и в неговите кристални и аморфни форми и да анализират детайлно промените в структурата.

Така например се оказва, че на микрониво нарушенията, които радиацията предизвиква в обвивките на контейнерите и в самата структура на материалите, са по-всеобхватни и се появяват доста по-рано. Впоследствие те се сливат в опасни кухини, предизвикващи раздувания и нарушения в целостта на обвивката.

Новият подход ще тества съществуващите модели на поведение спрямо ядрените отпадъци и ще позволи на регулаторните органи да приложат устойчиви решения, създавайки по-безопасни контейнери, които да издържат на изпитанията на времето.

Експериментите, които се финансиртат от Европейската комисия, се провеждат в ядрени лаборатории в Германия, като в бъдеще се предвижда изследователският капацитет там да бъде разпръснат по различните европейски ядрени организации и университети.