Obvladovanje kritičnega koraka pri shranjevanju radioaktivnih odpadkov

Desigo CC - Novi centralni nadzorni sistem iz Siemensa, by Feniks pro d.o.o. (Junij 2019).

Anonim

Raziskovalni projekt EPFL je razvil podroben profil območij, izbranih za shranjevanje radioaktivnih odpadkov iz švicarskih jedrskih elektrarn. Projekt pomaga pri določanju območij, ki izpolnjujejo zahteve glede varnosti in izvedljivosti.

"Zabojniki za radioaktivne odpadke so varnejši, globlje so pokopani v skalo, to pa naredi proces še bolj tehnično izziv. Moral sem upoštevati oba dejavnika v svoji tezi, hkrati pa ohranjati zelo dolgoročno perspektivo", pravi Valentina Favero, gradbeni inženir in raziskovalec EPFL-ovog laboratorija za mehaniko tal (LMS), ki je opravila doktorski izpit 16. januarja. Njena javna obramba bo potekala 3. marca v EPFL.

"Faverove ugotovitve bodo imele vlogo pri izbiri območij shranjevanja radioaktivnih odpadkov v Švici, " pravi profesorka Lyesse Laloui, eden od njenih svetovalcev in vodja LMS. "Njeno delo bo zagotovo imelo pomembne znanstvene posledice in znaten vpliv na družbo."

Leta 2008 je Nacionalna zadruga za odlaganje radioaktivnih odpadkov (Nagra) opredelila šest regij v Švici, ki jih je odobril Zvezni svet, ki bi se lahko uporabljali za shranjevanje radioaktivnih odpadkov. Od takrat se je seznam zmanjšal na dve regiji - severovzhodni Zürich in vzhodni Jura (Aargau) - na podlagi dela, ki ga je opravila Favero za njen doktorat. Po navedbah Favera ta dva območja ustrezata varnostnim in izvedljivostnim zahtevam skladiščenja radioaktivnih odpadkov iz švicarskih jedrskih elektrarn in odpadkov z nizko aktivnostjo, ki jih proizvajajo medicinske, raziskovalne in inženirske dejavnosti. Toda prispevki Favera se ne končajo tam: njene raziskave bodo uporabljene tudi v podrobnejši študiji o lokacijah, ki jih je odobril Zvezni svet v naslednjem koraku izbirnega postopka. Študiji je bila dodeljena finančna podpora podjetja Nagra.

Podrobna analiza glina Opalinus

Kakšen je bil pristop Faverona v doktorskem študiju? Prvič, spoznala je več o lastnostih Opalinusove gline, ki je vrsta skale, ki se v Švici uporablja za shranjevanje radioaktivnih odpadkov. Na šestih regijah, ki jih je nagradila Nagra, je preučevala značilnosti gline na različnih globinah. To je bilo natančno delo, saj se glinine lastnosti razlikujejo glede na globino.

Favero je opozoril na vse fizične, mehanske in kemične lastnosti gline in preučil, kako toplota, ki jo oddajajo posode za radioaktivne odpadke, vpliva na glino in materiale (kot je bentonit), ki se uporabljajo za obkrožanje posod - materiali, ki se lahko razširijo ali sklepajo v prisotnost toplote. Ugotovila je tudi kemično sestavo tekočine, ki jo najdemo v porih glinov, saj se lahko sestava spremeni glede na toploto. Potrebovala je tudi preiskavo drugih hidravličnih lastnosti kamnin, vključno s "sesanjem", ki se nanaša na kamnine, ki se zmanjšujejo, ko postanejo delno nasičene. Da bi videli veliko sliko - kako bi te lastnosti, skupaj, lahko povzročile puščanje sevanja - Favero je moral preseči svoje podatke. To je bila težavna naloga, vendar je privedla do enega od ključnih rezultatov njene doktorske disertacije.

Desaturacija in konvergenca

"Globlje gredo, bolj so toge in nepropustne kamnine. In ravno tisto, kar hočemo - trdna pregrada med nami in radioaktivnimi odpadki. Toda tehnični izzivi prav tako še povečujejo, " pravi Favero. Celo postopek vrtanja predora, skozi katerega bodo segali vsebniki radioaktivnih odpadkov, bo vplivala na to, kako se obremenjujejo kamnine.

S tem je Favero analiziral, kako bodo materiali reagirali v različnih fazah tega procesa: "Rope, ki se nahajajo na zgornjem koncu tunela, bodo izpostavljene zraku, " pojasnjuje. "To bo vodilo v desaturacijo, v kateri se voda iz kamnin izhlapi. Ko se izsušijo, se lahko materiali razpoči, kar bi jih naredilo bolj prepustno. Vendar pa potrebujemo neprepustne kamnine, da bi dosegli učinkovito tesnjenje."

Raziskovalec je skrbno preučil ta pojav in s tem povezana tveganja. Favero, ki ni zapustil nobenega kamna, je pogledal tudi prerazporeditev sil, ko je izkopal tunel. To se imenuje konvergenca, in se nanaša na tendenco, da se sesuje na sebi. Čim globlje je predor, večja je konvergenca.

Izčrpno raziskovanje Favera je bilo ključnega pomena pri izbiri najboljših dveh lokacij za shranjevanje radioaktivnih odpadkov v Švici in določitvi najvarnejše in najbolj tehnično izvedljive globine, na kateri je mogoče postaviti jeklene posode.

menu
menu