Obiectivele generale

·         Evaluarea tehnologiilor de umplere a spaţiilor dintre colete, în depozitele definitive pentru deşeuri de joasă şi medie activitate, aplicate în instalaţii similare şi, selectarea unei tehnologii adecvate de umplere, pentru implementare la depozitul de la Băiţa, Bihor;

·         Dezvoltarea planului de închidere a DNDR Băiţa, Bihor, în condiţii de securitate nucleară;

·         Finalizarea planului de închidere a DNDR Băiţa-Bihor în condiţii de securitate nucleară;

·          Propunerea unui sistem de închidere a DNDR Băiţa;     

·         Evaluarea performanţelor sistemului de închidere, propus la DNDR Băiţa, Bihor.

 Rezultate generale estimate 

Pe baza analizei privind operarea unor depozite similare se vor identifica tehnologiile alternative de umplere a golurilor dintre containerele de depozitare. Totodată se vor determina propietăţile de retenţie a radionuclizilor de către bentonita românească utilizată în prezent la Băiţa Bihor.

Se va urmări optimizarea sistemelor bariere inginereşti, atât din punct de vedere al derulării procesului de depozitare, cât şi al realizării funcţiei de etanşare a depozitului. Se va avea în vedere o îmbunătăţire a sistemului, prin optimizarea matricii de condiţionare, prin adiţie de aditivi absorbanţi şi eventual, înlocuirea materialului din care se realizează cofragul, pentru stabilizarea bentonitei. Totodată, studiile pe diferite amestecuri de umplere, a spaţiilor libere dintre colete (care să înlocuiască actuala variantă – bentonita, sub formă de pulbere), precum şi comportarea geocompozitelor bentonitice în mediul depozitului vor permite alegerea variantei optime, de modernizare a barierelor inginereşti.

Pe baza datelor obţinute, se va efectua o analiză a tehnologiilor inovative aplicabile, verificându­se fezabilitatea tehnologiilor propuse. Se aşteaptă ca ierarhizarea tehnologiilor propuse să depindă de o serie de factori, care să impună o abordare corespunzătoare  a procesului de selecție.

 Rezultate estimate în Etapa I 

            În cadrul lucrărilor efectuate în această etapă se va realiza o evaluare privind experienţa şi practicile actuale pentru depozitarea deşeurilor cu activitate joasă şi medie din Uniunea Europeană. Se va evidenţia modul de operare şi gestionare a acestor depozite precum şi abordarea estimării evolutiei în timp a barierelor sistemului de depozitare. Se va urmări modul de umplere a golurilor dintre coletele de depozitare şi se vor analiza metodologiile de evaluare a performanţelor componentelor sistemelor de depozitare evidenţiindu-se rolul materialelor tampon, în contact cu  metalul coletului de depozitare

            Raportul va fi structurat pentru a se efectua:

o   O privire de ansamblu asupra principalelor cerinţe tehnice pentru depozitele de deseuri radioactive;

o   O privire de ansamblu asupra diferitelor tipuri de depozite în funcţiune;

o   Descrieri detaliate ale depozitelor care sunt similare cu depozitul de la Băiţa Bihor;

o   Descrieri detaliate ale depozitelor care reprezintă „cele mai bune practici” din UE.

            Pe baza datelor obţinute urmează să se identifice materialele tampon şi tehnicile de umplere a golurilor dintre colete, astfel încât această barieră să fie îmbunătăţită faţă de cea existentă atât din punct de vedere al izolării deşeurilor cât şi al radioprotecţiei operatorilor.  

            Gradul de izolare a deşeurilor în depozit faţă de mediul înconjurător depinde de performanţele sistemului deşeu-depozit ca un tot unitar, luându-se în considerare coletul cu deşeuri, materialele tampon, lucrările inginereşti în depozit şi geologia amplasamentului. Aceste componente ale sistemului trebuie selectate şi/sau proiectate în aşa fel încât să fie considerate ca un sistem global care să asigure funcţiile de izolare cerute de securitatea radiologică a populaţiei şi mediului acum şi în viitor la un nivel prestabilit.

            De asemenea un obiectiv important al proiectului, este modelarea eliberării radionuclizilor din galeriile de depozitare pentru evaluarea de securitate.. În cadrul acestei evaluări este necesar să se ia în considerare varianta optimă preconizată de realizare a barierelor inginereşti. În cadrul acestei etape urmează să se creeze premizele pentru o evalure detaliată a componentelor sistemului de depozitare.

 Rezultate estimate Etapa II 

            În vederea atingerii obiectivului principal al etapei este necesar să se efectueze o analiză asupra tehnologiilor de închidere a unor depozite similare de deşeuri radioactive.

  În cazul DNDR, un obiectiv important al proiectului este modelarea eliberării radionuclizilor din galeriile de depozitare a deşeurilor radioactive. Comparativ cu depozitarea deşeurilor în apropierea suprafeţei solului, unde modelele de eliberare ale radionuclizilor sunt practic standardizate, eliberarea radionuclizilor din depozitul Băiţa Bihor comportă dificultăţi majore, datorate dimensiunilor diferite ale galeriilor, dispunerii asimetrice în raport cu galeria principală, precum şi a diversităţii deşeurilor depozitate. În plus, unele galerii sunt închise fără material de umplere, iar o galerie închisă, este parţial umplută cu bentonită. Elaborarea unui model real pentru termenul sursă, în cazul Depozitului Băiţa Bihor, este practic imposibilă. Totuşi, trebuie menţionat că simularea eliberării radionuclizilor din depozit se efectuează în contextul Scenariului de Securitate, al cărui scop este furnizarea unei estimări justificabile a expunerii unui individ din grupul critic. În acest context, problema eliberării radionuclizilor din depozit, revine elaborării unui model conceptual simplificat, care să furnizeze o estimare conservativă a ratei de eliberare a radionuclizilor din unitatea de depozitare.

Pentru realizarea unei evaluări corecte privind închiderea DNDR, vor fi analizate practicile utilizate la depozite similare (în formaţiuni geologice), experimentele derulate pentru analiza eficienţei închiderii, propunerile de experimente in-situ şi de laborator şi modul de evaluare al comportării în timp a materialelor de închidere şi etanşare. Obiectivul major îl constituie evaluarea practicii curente de umplere a tunelurilor de acces şi aeraj cu materiale corespunzătoare cerinţelor de securitate, identificarea unor soluţii eficiente de izolare sau de întârziere a migrării radionuclizilor, prin realizarea unei “confinări” globale suplimentare a deşeurilor radioactive condiţionate, depozitate definitiv la DNDR Băiţa, Bihor.

În acest context în cadrul acestei etape se va definitiva Programul de Testări a materialelor tampon fezabile şi se va propune un sistem de închidere a DNDR pe baza unor experimernte preliminare.

De asemenea se va estima un Scenariu de Securitate de referinţă în care se va ţine seama de parametrii tamponului îmbunătăţit.

 Rezultate estimate etapa III

In această etapă se urmăreşte finalizarea planului de închidere a DNDR Băiţa, Bihor.  Coordonatorul proiectului, CITON, urmează să elaboreze tehnologia coonceptuală de închidere a DNDR Băiţa , Bihor, pe baza rezultatelor experimentale obţinute de la partenerul P1 al consorţiului, IFIN HH, şi metodologiei de evaluare a riscurilor efevtuată de partenerul P2 al consorţiului, UTCB.

Activităţile legate de închiderea depozitului trebuie să fie dezvoltate astfel încât să respecte suplimentar şi reglementările de mediu predominante în Statele Membre ale AIEA.

Tehnicile şi procedurile de închidere sunt specifice amplasamentului şi depozitului respectiv. În cazul DNDR Băiţa, Bihor, în principal, procedura constă în amplasarea coletelor de deşeuri în galeriile de depozitare amenajate în fostele galerii abandonate de extracţie a minereurilor şi umplerea golurilor dintre aceste colete.

Se va urmări în această etapă confirmarea componentelor critice ale sistemului de depozitare, respectiv  matricea de imobilizare a deşeurilor radioactive şi materialul tampon aflat în contact direct cu butoiul metalic ce conţine matricea deşeurilor radioactive.  

De asemenea se urmăreşte identificarea tuturor componentelor sistemului de închidere şi posibilităţile de creştere a performanţelor a fiecărei componente.

La închiderea depozitului vor fi luaţi în considerare următorii factori:

- formele deşeurilor şi criteriile de acceptare a deşeurilor;

- limitarea golurilor din colete;

- amplasarea coletelor;

- amplasarea materialelor tampon pentru umplerea golurilor dintre colete;

- închiderea galeriilor umplute;

- mijloace tehnice pentru închiderea şi etanşare a depozitului.

Închiderea DNDR Băiţa, Bihor se va baza pe experienţa de închidere a minelor din România, luând în considerare însă criteriile şi cerinţele de proiectare ale unui depozit de deşeuri radioctive de joasă şi medie activitate de viaţă scurtă, conform normelor româneşti şi internaţionale. 

Rezultate estimate Etapa IV

Stabilirea sistemului de închidere finală a DNDR Băiţa, Bihor, singurul depozit de deşeuri radioactive din România, constituie o activitate de mare responsabilitate datorită implicaţiilor de securitate nucleară naţionale şi internaţionale.

Dezvoltarea şi optimizarea unui depozit de deşeuri radioactive şi proiectarea sistemului de bariere inginereşti necesită un proces continuu de interacţii între cercetări detaliate şi studii de modelare a proceselor, studii de evaluare a performanţelor, securităţii şi proiectarea propriu-zisă a componentelor inginereşti ale depozitului, ţinând seama şi de factorii economici şi sociali.

Acest proces implică un transfer simultan de cerinţe stringente de sistem şi caracterizarea detaliată a proceselor şi materialelor, cât şi a rezultatelor evaluărilor de performanţă, cuplate cu efectuarea periodică a evaluării de securitate, care trebuie să integreze diverse tipuri de informaţii noi, respectiv în cazul nostru, rezultatele experimentale efectuate pentru confirmarea performanţelor barierelor.

            În conformitate cu planul de realizare actualizat, obiectivele etapei IV a proiectului SARAWAD Băiţa, Bihor sunt următoarele:

- Îmbunătăţirea variantei de închidere a DNDR Băiţa, Bihor pe baza activităţilor experimentale efectuate;

- Experimente de laborator cu radionuclizii cheie reprezentativi Co-60 şi Cs-137;

- Studiul evoluţiei barierelor inginereşti în baza datelor experimentale efectuate.

In cadrul acestei etape urmează să se propună sistemul de închidere a DNDR Băiţa, Bihor, în condiţii de securitate nucleară, îmbunătăţit pe baza datelor experimentale obţinute şi evaluate (vezi Figura 1).

Figura 1 Activităţile Etapei IV

Pentru depozitarea deşeurilor radioactive s-au dezvoltat mai multe variante, având următoarele scopuri:

 a) de a confina deşeurile;

 b) de a izola deşeurile de biosfera accesibilă şi de a reduce substanţial probabilitatea şi toate consecinţele posibile, ale intruziunii umane nedorite la deşeurile depozitate;

 c) de a inhiba, de a reduce şi de a întârzia permanent migrarea radionuclizilor către biosfera accesibilă;

 d) de a asigura că radionuclizii care pot ajunge în biosfera accesibilă, datorită oricărei migrări din instalaţia de depozitare sunt de aşa natură, încât, consecinţele radiologice sunt acceptabil de joase pe toată durata de existenţă a depozitului.

Balanţa dintre importanţa fiecăruia dintre scopurile menţionate variază în funcţie de caracteristicile deşeurilor şi de tipul instalaţiei de depozitare.

În cazul DNDR Băiţa, Bihor o abordare în etape a activităţilor va permite:

- Acumularea de date ştiinţifice şi tehnice necesare pentru evaluările de securitate;

- Evaluarea evoluţiei sistemului de depozitare;

- Îmbunătăţirea componentelor inginereşti ale sistemului de depozitare;

- Studii iterative pentru evaluările de securitate, cu îmbunătăţirea progresivă a datelor;

- Revizii tehnice şi de reglemetare;

- Consultarea publicului şi implementarea deciziilor politice.

În această etapă se vor continua cercetările din cadrul Programului Experimental pentru demonstrarea performanţelor umpluturilor tampon alternative dintre care care urmeză să fie selectată varianta optimă în ultima etapă a proiectului.

În cadrul prezentei etape, urmează să se efectueze cercetări pe două direcţii şi anume:

- cercetări pentru determinarea soluţiei tehnice optime pentru materialele de umplere tampon, în contact cu butoaiele umplute cu deşeuri radioactive;

- evaluări de performanţă pentru confirmarea soluţiei tehnice de închidere a DNDR Băiţa, Bihor, propusă în cadrul acestei faze a proiectului.

Se aşteaptă să se obţină date relevante care să ducă la selectarea celei mai bune variante de umplutură tampon cât şi la posibilitatea de confirmare a actualei variante a matricei de condiţionare a deşeurilor radioactive.

Rezultate estimate Etapa V

În cadrul prezentei etape de încheiere a proiectului se vor confirma soluţiile tehnice aplicate până în prezent la DNDR Băiţa, Bihor, la care urmează să se efectueze îmbunătăţiri operaţionale, recomandate în cadrul etapelor acestui proiect.

Raportul va fi structurat pentru a se efectua:

-          Evaluarea durabilităţii barierelor inginereşti, inclusiv de închidere propuse în varianta optimă

-          Caracterizarea componentelor sistemelor de bariere inginereşti, inclusiv de închidere din punctul de vedere al întârzierii migrării radionuclizilor

Se vor avea în vedere recomandările Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (AIEA), care au constituit reperele de bază ale proiectului.

Se vor evidenţia barierele majore care asigură securitatea DNDR Băiţa, Bihor şi anume:

- coletul de deşeuri care conţine matricea deşeurilor (barieră primară)

- roca gazdă, bariera naturală cea mai importantă în cazul acestui depozit.

            Se va prezenta evoluţia DNDR Băiţa, Bihor conform scenariului de bază privind evaluarea de securitate post-închidere urmând să fie făcute apoi evaluări referitoare la durabilitatea sistemului de închidere:

-          a tunelurilor de acces şi aeraj,

-          a dopurilor de închidere şi etanşare,

-          a acoperişului,

-          a marcajelor de avertizare a zonei depozitului.

Se vor evalua comportările pe termen lung ale acestor bariere, ţinând seama de datele experimentale obţinute de partenerul IFIN-HH din cadrul acestui proiect, cât şi de experienţa internaţională din domeniul depozitării deşeurilor radioactive, obţinută în cadrul proiectelor coordonate de cercetare ale AIEA.

Se va evalua eficacitatea sistemului de bariere, din punct de vedere al stabilităţii structurale şi al îndeplinirii funcţiilor de securitate – retenţia şi întârzierea migrării radionuclizilor depozitaţi pe o perioadă de timp stabilită, dincolo de care efectele radioactive sunt nesemnificative.

De asemenea, pe baza studiului documentar se vor analiza matrici optimizate pentru condiţionarea deşeurilor radioactive precum şi diferite materiale de umplere, în vederea efectuării unei analize concrete privind posibilităţile de optimizare a caracteristicilor acestora din punct de vedere al obiectivului prioritar şi anume asigurarea funcţiilor de securitate radiologică pe termen lung a instalaţiei de depozitare. Astfel vor analizate/evaluate pe baza experimentelor de laborator modurile de comportare ale:

a)      Matricilor de condiţionare;

b)      Materialelor de umplere tampon;

c)      Sistemului de închidere.