Het afvoeren van afval uit de productie van kernwapens is belangrijk voor de nationale veiligheid. Weten hoe technetium en andere isotopen zich gedragen op ondergrondse opslaglocaties is van vitaal belang. Eerdere studies naar de mobiliteit van radionucliden waren beperkt tot destructieve bemonstering van de bodem achteraf. Deze studie paste twee bekende medische beeldvormingstechnieken aan om niet-destructieve analyses uit te voeren. SPECT-beeldvorming (single-photon emission computed tomography) toonde niet-uniform transport aan. Röntgencomputertomografie correleerde poriën en andere structurele kenmerken.

Deze studie toonde aan dat het combineren van deze veelgebruikte medische beeldvormingstechnieken voldoende resolutie biedt voor niet-invasieve beeldvorming van transportprocessen in bodem en gesteente. Het geeft ook inzicht in preferentiële stroompaden en reactief transport. Dit werk zou kunnen leiden tot betere grootschalige voorspellingen van het vrijkomen en transporteren van radioactieve isotopen. Begrijpen hoe isotopen bewegen is van vitaal belang voor risicoanalyse van ondergrondse afvalverwerking.

Bestaande technieken om het transport van radionucliden in het milieu te begrijpen, geven geen volledig beeld van de 3D-complexiteit van transport in bodem- en afvalvormen. Om de invloed van gekoppelde processen op transport in het milieu te begrijpen, een team onder leiding van onderzoekers van de Clemson University combineerde medische beeldvormingstechnieken om dynamische radionuclide-experimenten in mengsels van aarde en glasparels te volgen. Ze gebruikten aarde en glasparels als model om de levensvatbaarheid van deze beeldvormingstechnieken te onderzoeken voor het bestuderen van het potentiële milieutransport als afvalvormen faalden of werden geschonden. Ze combineerden veelgebruikte SPECT (single-photon emission computed tomography) met beproefde röntgencomputertomografie (CT). De time-lapsed SPECT-beelden illustreerden zowel lokale als mondiale niet-uniforme transportverschijnselen, en de CT-gegevens met hoge resolutie maakten correlaties van niet-uniformiteit met structurele kenmerken in de materialen mogelijk, zoals macroporiën.

Deze gecombineerde gegevens kunnen efficiënt worden gebruikt om breuken op te sporen, macroporiën, en permeabiliteitsvariaties evenals niet-uniforme stroompaden. Directe beeldvorming van concentratieveranderingen tijdens transport kan het testen en verfijnen van modellen mogelijk maken die beschrijven hoe radionucliden interageren met geologische en door de mens gemaakte materialen. Deze inzichten zouden ons fundamentele begrip van biogeochemische processen in poreuze media kunnen bevorderen, wat van belang is bij grootschalige milieurisicoanalyses.