正文
他们发现,
只需简单调整一下核废料库的设计就能使这些细菌化敌为友
,它们可以消耗积聚在钢罐上的氢气使其安全性增加。因为如果不对这些氢气加以控制,累积的气体压力具有破坏主体岩石完整性而造成核泄漏的隐患。这项研究成果于今年10月14日发表在《Nature Communications》杂志上。
核废料的放射性需要大约20万年才能恢复到正常水平——自然界中天然存在的铀的放射水平。因此,以往大多数关于如何长期又安全地处置核废料的研究都着眼于地质学,即寻找合适的掩埋岩层。然而,所有
以往研究都忽略了一个关键因素
,这也是本项研究的着眼点:
生物学
。
地下的生命
细菌随处可见,甚至是在数百米的地下。根据该研究论文的通讯作者里兹兰·伯尼尔·拉特玛尼(Rizlan Bernier-Latmani)的说法,这些细菌会饥不择食地扑向任何可用的能源。
“在泰利山岩石实验室(Mont TerriRock Laboratory)地下300米的水样中,我们发现了一个有着封闭食物链的菌群,其中有许多未曾谋面的细菌。原始条件下,位于该菌落食物链底部的细菌从主体岩石中的氢和硫酸盐中获取能量,在这基础上,这些底层细菌又为食物链中更高级的细菌提供了能量。”拉特玛尼这样解释此菌落的生存模式。
深埋在500米地下的核废料
然而核废料的加入,改变了这种状况。
储存核废料的钢罐要被玻璃化并密封,再用一层厚厚的自密封膨润土包围,埋在数百米地下
——地质稳定的硬泥岩层(Opalinus Clay),放射性废料与周围环境隔绝。但是钢罐不可避免地会被腐蚀,这就导致了氢气的产生。
不间断地减压
5年前,拉特玛尼的团队第一次在核废料处理领域提出他们的假设,并于两年前付诸实践。“我们增加泰利山硬泥岩层中心区域的氢气含量,然后通过生物化学途径和蛋白质监测分析菌落的组成,以及它们各自对氢气含量变化所作出的响应。”