Dujų sklaidos modeliavimas didelio aktyvumo radioaktyviųjų atliekų konceptualaus geologinio atliekyno tunelyje

Abstract

Panaudotas branduolinis kuras ir kitos ilgaamžės didelio aktyvumo radioaktyviosios atliekos negali būti talpinamos į žemės paviršiuje įrengtus atliekynus dėl šiose atliekose esančių radionuklidų skleidžiamos intensyvios jonizuojančiosios spinduliuotės keliamo pavojaus žmonėms ir aplinkai. Šiuo metu vyrauja tarptautinė nuomonė, kad tokios atliekos turėtų būti talpinamos žemės gelmėse (500–1 000 m gylyje) įrengtuose atliekynuose, o jų ilgalaikę saugą turi užtikrinti daugiabarjerė apsaugos sistema, susidedanti iš vienas kitą papildančių inžinerinių ir gamtinių barjerų. Dėl plieninių radioaktyviųjų atliekų pakuočių (konteinerių) ir metalinių konstrukcinių elementų korozijos atsirandančios dujos gali kelti potencialią grėsmę ilgalaikei geologinio atliekyno saugai. Šiuo metu atliekami eksperimentiniai ir skaitiniai tyrimai siekiant išanalizuoti dujų elgseną geologinio atliekyno sąlygomis (susidarymo greitis, galimi bei dominuojantys sklaidos mechanizmai, sklaidą lemiančios parametrų skaitinės vertės inžinerinėse ir geologinėse struktūrose). Straipsnyje apžvelgiami potencialūs dujų susidarymo šaltiniai ir šių dujų sklaidos mechanizmai, patalpinus radioaktyviąsias atliekas geologiniame atliekyne. Suformuluojamas uždavinys, supažindinama su dujų sklaidos vertinimo metodika ir pristatomi skaitinio dujų sklaidos vertinimo rezultatai viename didelio aktyvumo radioaktyviųjų atliekų talpinimo tunelyje molingoje aplinkoje. Vertinimas atliktas kompiuterine programa PETRASIM (JAV). Rezultatai parodė, kad didžioji dalis talpinimo tunelyje susidarančių dujų konvekciniu būdu sklinda link transportavimo tunelio. Dujų tirpimas požeminiame vandenyje ir difuzija į molingąją aplinką yra mažiau reikšmingi procesai.