Een team met meer dan 85 onderzoekers van drie universiteiten in South Carolina ontvangt $ 2 miljoen om te blijven onderzoeken hoe begraven kernafval zou reageren met bodem en grondwater als het in het milieu zou lekken

Het is een project waarvan onderzoekers zeiden dat het zou kunnen helpen zorgen voor een veilige verwijdering van nucleair afval, idealiter voor duizenden of zelfs honderdduizenden jaren.

Het project, onder leiding van Brian Powell van de Clemson University, begon in 2014 met $ 5,25 miljoen van het experimentele programma van het Amerikaanse ministerie van Energie om concurrerend onderzoek te stimuleren, ook vaak aangeduid met het acroniem EPSCoR.

De extra $ 2 miljoen komt uit hetzelfde programma en financiert het project nog twee jaar, waardoor het financieringstotaal tot nu toe op $ 7,25 miljoen komt.

"Zoals elk goed onderzoeksproject, we begonnen een pad en ontdekten wat nieuwe dingen, en dat leverde meer vragen op dan antwoorden, " zei Powell. "We zijn dankbaar dat we de verlengingsperiode hebben om op die extra gebieden te gaan werken. We zijn nu zeer goed uitgerust en op één lijn om dit project verder te brengen in de vernieuwingsfase en het werk voort te zetten dat we vier jaar geleden voor ogen hadden toen we begonnen."

Het project heeft een veelzijdig team van onderzoekers van Clemson University, de Universiteit van South Carolina en de South Carolina State University. Onder hen zijn 24 docenten, 20 studenten, 26 afgestudeerde studenten en 13 postdoctorale fellows.

Vijftien masterstudenten en drie Ph.D. studenten zijn afgestudeerd als resultaat van het werk dat ze tot nu toe aan het project hebben gedaan.

De leden van het team hebben 24 artikelen gepubliceerd met betrekking tot hun onderzoek naar het project en pionierden met nieuwe manieren om technologie te gebruiken die is ontwikkeld voor medische beeldvorming om de beweging van radionucliden door de bodem te bestuderen.

Timothy De Vol, de Toshiba-hoogleraar nucleaire technologie aan Clemson, zei dat het onderzoek van het team de komende jaren relevant zal zijn.

"In staat zijn om radioactief afval veilig te verwijderen voor 10, 000 jaar of 1 miljoen jaar en daarna is van het allergrootste belang voor toekomstige generaties, " zei hij. "Deze subsidie ​​stelt ons in staat om de fundamentele eigenschappen te bestuderen die het lot en het transport van verontreinigende stoffen beheersen. De sleutel tot deze onderzoeksinspanning is het vermogen om onze resultaten in tijd en ruimte te schalen."

David Vrijman, voorzitter van de afdeling Milieutechniek en Aardwetenschappen, feliciteerde het team met zijn werk.

"Brian Powell en zijn team hebben een nationaal concurrerende onderzoeksgroep opgebouwd die werkt op een gebied dat cruciaal is voor de gezondheid van mens en milieu, " zei hij. "Het team heeft een indrukwekkende staat van dienst in het publiceren van tijdschriftartikelen en afstuderende studenten. De vernieuwing van de financiering is dik verdiend."

Powell, wie is de Fjeld Professor in Nuclear Environmental Engineering and Science, zei dat slechts vijf van de 24 faculteitsleden ervaring hadden met de sanering van kernafval voordat het onderzoek in 2014 begon, verbreding van de specialisatie die op het project is toegepast.

"Je moet een multidisciplinair team hebben om de complexiteit van de berging van radioactief afval in het milieu aan te pakken, " zei Powell. "We moesten een plantenfysioloog en een hydrogeoloog en een geochemicus en een nucleaire detectiespecialist en computermodelleurs binnenhalen. Dat is om er maar een paar te noemen. We hadden het hele team nodig om dit te doen."

Een van de hoogtepunten van het project tot nu toe is een artikel met de titel, "Hoge resolutie 4-D preklinische single-photon emissie computertomografie/röntgen computertomografie beeldvorming van technetium transport binnen een heterogene poreuze media."

In het artikel, vier onderzoekers uit Clemson en drie medewerkers uit Nederland vertelden hoe zij pionieren met het gebruik van SPECT-scans, een medische beeldvormingstechniek, om te onderzoeken hoe water en radionucliden door de bodem bewegen. SPECT staat voor Single-Photon Emission Computed Tomography.

Het artikel is gepubliceerd in een gerespecteerd tijdschrift, Milieuwetenschap en -technologie , en het kreeg een schok in de aandacht toen een samenvatting werd vermeld op de website van het Office of Science van het Amerikaanse Energy Department.

Toen het project vier jaar geleden begon, het grotere team brak in drie kleinere, grotendeels onafhankelijke teams, met elk een voor fysieke, chemische en biologische processen. De nieuwe financieringsronde zal de teams in staat stellen om zich opnieuw op één lijn te brengen en dieper in multidisciplinair onderzoek te duiken, zei Powell.

"Alle nieuwe experimenten zijn ontworpen om zowel biologische als chemische invloeden te bevatten met realtime beeldvorming van het water, ' zei Powell. 'Dus, we verenigen echt al deze concepten die we de eerste drie jaar afzonderlijk hebben begrepen. We brengen de experimenten echt naar huis en gaan naar de belangrijkste experimenten om te zien wat de processen zijn die de systemen aansturen."

One of the project's key goals is to build a nationally competitive team of researchers that can get funding independent from the EPSCoR program. The effort to find new sources of funding has already begun, and team members are well positioned to bring in federal grants, zei Powell.

Anand Gramopadhye, dean of the College of Engineering, Computing and Applied Sciences, said that Powell and his team are helping secure a sustainable environment for years to come.

"The level of funding underscores the quality of research that Dr. Powell and his team are delivering, " Gramopadhye said. "Further, the research is creating graduates who are well-equipped with the tools and skills they need to protect human and environmental health. This grant renewal is well deserved."