[发明专利]在地层中储存危险材料

说明书

危险材料储存库，包括：钻孔，该钻孔延伸到大地中并包括至少邻近地表的入口，该钻孔包括大致竖直钻孔部分、与该大致竖直钻孔部分联接的过渡钻孔部分、以及危险材料储存钻孔部分，过渡钻孔部分或危险材料储存钻孔部分中的至少一者包括隔离钻孔部分；储存罐，该储存罐定位在危险材料储存钻孔部分中，该储存罐的尺寸定为适于从钻孔入口穿过大致竖直钻孔部分、过渡钻孔部分进入钻孔的危险材料储存钻孔部分中，该储存罐包括尺寸定为封装危险材料的内腔；以及密封件，该密封件位于钻孔中，该密封件将钻孔的危险材料储存钻孔部分与钻孔的入口隔离。

优先权声明

本申请要求2017年6月5日提交的标题为“STORING HAZARDOUS MATERIAL IN ASUBTERRANEAN FORMATION(在地层中储存危险材料)”的美国临时专利申请第62/515,050号的优先权，该申请的全部内容通过参考纳入本文。

技术领域

本公开涉及在地层中储存危险材料，并且更具体地，涉及在地层中储存废核燃料。

背景技术

危险废料通常被放置在长期、永久或半永久的储库中，以防止生活在所储存的废料附近的人群中的健康问题。这种危险废料的储存通常具有挑战性，例如，在储存位置标识和封堵保证方面。例如，核废料(例如，来自商用动力反应堆、试验反应堆的废核燃料，或者甚至高级军用废料)的安全储存被视为能源技术的重大挑战之一。长寿命放射性废料的安全储存是在美国和世界范围内采用核能的主要障碍。常规的废料储存方法强调了隧道的使用，例如尤卡山储存设施的设计。其他技术包括钻入结晶基底岩石中的钻孔，包括竖直钻孔。其他常规技术包括在浅层中形成具有从隧道壁发散的钻孔的隧道，以允许人类进入。

发明内容

在一般实施方式中，危险材料储存库包括：钻孔，该钻孔延伸到大地中并且包括至少邻近地表的入口，该钻孔包括大致竖直钻孔部分、联接到大致竖直钻孔部分的过渡钻孔部分和联接到过渡钻孔部分的危险材料储存钻孔部分，过渡钻孔部分或危险材料储存钻孔部分中的至少一个包括隔离钻孔部分，该隔离钻孔部分竖直地指向地表并远离大致竖直钻孔部分与过渡钻孔部分之间的相交部；储存罐，该储存罐定位在危险材料储存钻孔部分中，该储存罐的尺寸定为适于从钻孔入口穿过大致竖直钻孔部分、过渡钻孔部分并进入钻孔的危险材料储存钻孔部分，该储存罐包括尺寸定为封装危险材料的内腔；以及密封件，该密封件位于钻孔中，该密封件将钻孔的危险材料储存钻孔部分与钻孔的入口隔离。

在可与一般实施方式结合的一方面，隔离钻孔部分包括竖直倾斜钻孔部分，该竖直倾斜钻孔部分包括在第一深度处联接到过渡钻孔部分的近端和与近端相对在比第一深度更浅的第二深度处的远端。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，竖直倾斜钻孔部分包括危险材料储存钻孔部分。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，至少部分地基于与围绕竖直倾斜钻孔部分的地质层的受扰区域相关联的距离以及与储存罐的最低部分和大致竖直钻孔部分相切的距离的长度来确定竖直倾斜钻孔部分的倾斜角。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，与地质层的受扰区域相关联的距离包括受扰区域的外周与竖直倾斜钻孔部分的径向中心线之间的距离。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，倾斜角为约3度。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，隔离钻孔部分包括联接在大致竖直钻孔部分与危险材料储存钻孔部分之间的J型截面钻孔部分。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，J形截面钻孔部分包括过渡钻孔部分。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，危险材料储存钻孔部分包括大致水平钻孔部分或竖直倾斜钻孔部分中的至少一者。

在可与前述方面中的任一方面结合的另一方面，隔离钻孔部分包括联接到过渡钻孔部分的竖直起伏钻孔部分。