Uno de los desafíos científicos perdurables de la nación ha sido encontrar formas efectivas de remediar millones de galones de desechos químicos y radioactivos que quedan de las actividades de la Guerra Fría. Ahora, un equipo de expertos ha revisado más de 100 estudios para determinar qué se sabe de los complejos aspectos químicos y reológicos de los desechos e identificar problemas científicos que deben resolverse para finalmente alcanzar el objetivo final de la limpieza.

Los científicos e ingenieros han trabajado durante décadas para encontrar soluciones, particularmente para desechos químicos y radioactivos en tanques de almacenamiento subterráneos en el sitio de Hanford en el estado sureste de Washington. Si bien los orígenes de los desechos están bien documentados, transferencias de tanque a tanque, mezcla y los intentos de remediación anteriores han complicado la química y la física del material. Un conocimiento profundo de los problemas científicos subyacentes proporciona una base más sólida para las soluciones de ingeniería, dando a los tomadores de decisiones más confianza para avanzar con menos demoras.

Científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, contratista de limpieza Washington River Protection Solutions, y la Universidad Estatal de Washington revisaron la literatura científica para identificar las investigaciones que han informado la comprensión actual de los desechos de los tanques. Se ha logrado mucho, incluyendo el inicio de la construcción de una planta de vitrificación para solidificar estos residuos para su almacenamiento seguro. Quizás el mayor desafío que queda es desarrollar las bases científicas de las complejas interacciones de partículas que ocurrirán cuando los desechos se eliminen de los tanques y se bombeen a través de tuberías para su posterior tratamiento y vitrificación.

Trabajo previo en EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales, una instalación para usuarios del Departamento de Energía de EE. UU., ayudó a desarrollar un modelo empírico de los materiales dentro de los tanques, pero se necesita más trabajo para predecir cómo se comportarán los desechos durante el procesamiento. Avances recientes en microscopía electrónica de transmisión con corrección de aberraciones, microscopía in situ, y el modelado teórico a través de escalas es prometedor. Información de dichos estudios, junto con la capacidad de transportar materiales radiactivos a EMSL y utilizar su tomografía con sonda atómica, podría permitir a los científicos construir modelos sólidos basados ​​en la física predictiva para informar y guiar los esfuerzos de limpieza.