Etapa I a proiectului
-
Analiza tehnologiilor de umplere, utilizate īn camerele de
depozitare a deşeurilor slab şi mediu active, īn cazul unor depozite
similare cu DNDR şi selectarea tehnologiei de umplere, aplicabile la
DNDR Băiţa, Bihor.
-
Experimente de laborator, privind comportarea materialelor de
umplere in mediu saturat.
Propuneri de variante de umplere a golurilor.
-
Analiza comportării īn timp, a sistemului de depozitare a coletelor
cu deseuri radioactive, īn conditiile modificarii tehnologiei de
umplere a spatiilor
Īn
cadrul lucrarilor effectuate in aceasta etapa s-a realizat o evaluare
privind experienţa şi practicile actuale pentru depozitarea deşeurilor
cu activitate joasă şi medie din Uniunea Europeană. Accentul s-a pus pe
operarea şi gestionarea acestor depozite şi pe modul evolutia lor in
timp.
Īn multe cazuri, depozitele au luat fiinţă iniţial ca amenajări necesare
pentru managementul deşeurilor de la centrele de cercetare particulare
sau naţionale, de la staţiile aferente ciclului combustibililor sau de
generare de energie electrică. De-a lungul timpului, multe au fost
adoptate ca depozite naţionale chiar dacă de multe ori erau īncă
gestionate de către organizaţia iniţială. Pe măsură ce au fost create
organizaţii naţionale de management al deşeurilor, responsabilităţile
legate de proprietatea, investiţiile, finanţarea, gestionarea şi
exploatarea acestor amenajări de asemenea au evoluat. Diferitele
depozite analizate au demonstrat variante cu privire la natura şi
amploarea acestei evoluţii īn diferite ţări.
Raportul este structurat pentru a oferi:
-
O privire de ansamblu asupra principalelor cerinţe tehnice pentru
depozitele de deseuri radioactive;
-
O privire de ansamblu asupra diferitelor tipuri de depozite īn
funcţiune;
-
Descrieri detaliate ale depozitelor care sunt similare cu depozitul
de la Băiţa Bihor;
-
Descrieri detaliate ale depozitelor care reprezintă „cele mai bune
practici” din UE.
Raportul concluzionează că există o gamă largă de concepte de depozitare
a deşeurilor cu activitate joasă şi medie īn curs de implementare īn
cadrul Uniunii Europene. Selecţia acestor concepte este determinată de:
-
Tipurile şi volumele de deşeuri generate
-
Strategia naţională de management al deşeurilor radioactive
-
Abordarea de reglementare pentru managementul deşeurilor īn condiţii
de siguranţă
Gradul de izolare a deşeurilor īn depozit faţă de mediul īnconjurător
depinde de performanţele sistemului deşeu-depozit ca un tot unitar,
luāndu-se īn considerare coletul cu deşeuri, lucrările inginereşti īn
depozit şi geologia amplasamentului. Aceste componente ale sistemului
trebuie selectate şi/sau proiectate īn aşa fel īncāt considerate ca un
sistem global să asigure funcţiile de izolare cerute de securitatea
radiologică a populaţiei şi mediului acum şi īn viitor la un nivel
prestabilit.
Toate aceste componente au un rol specific, depinzānd de metoda de
depozitare şi reprezintă, un sistem unic, capabil să īntrunească
principalul obiectiv al securităţii radiologice, care este de a preveni,
īntārzia şi limita eliberarea de radionuclizi din deşeu īn mediu, la un
nivel la care efectele negative să rămānă acceptabile. Īn plus, la
componentele sistemului (naturale şi inginereşti), se implementează
controlul instituţional şi marcajele pasive, care pot contribui, cel
puţin pentru un timp, la protecţia contra intruziunii umane.
Totodată, un obiectiv important al proiectului, este modelarea
eliberării radionuclizilor din galeriile de depozitare ale Pentru
realizarea unei evaluări robuste privind implementarea barierelor
inginereşti, au fost studiate practicile utilizate la depozite relativ
similare (īn formaţiuni geologice), experimentele derulate pentru
analiza eficienţei acestora, experimente propuse in-situ şi de laborator
şi modul de evaluare al comportării īn timp.
In
această etapa au fost evaluate două concepte diferite de modelare a
termenului sursă. Primul concept se bazează pe abordări analitice
īnglobate īn programe de calcul elaborate anterior de echipa de lucru.
Aceste aproximații
includ un grad īnalt de conservatorism şi reprezintă o limită superioară
a eliberărilor radionuclizilor din galeriile de depozitare. La baza
acestor aproximații
se află conceptul cascadei de celule amestecate care se bazează pe
ipoteze fundamentale utilizate curent īn aceste cazuri. Al doilea
concept dezvoltat īn lucrare, pentru evaluarea termenului sursă,
reprezintă o abordare complexă bazată pe rezolvarea numerică a ecuației
de transport a radionuclizilor. Eliberarea din forma de deşeu include
trei mecanisme: spălarea suprafeței,
difuzia şi disoluția
(eliberare uniformă). Aceste mecanisme de eliberare, opțional,
pot fi reprezentate analitic sau numeric. In simulările prezentate īn
lucrare s-a preferat modelarea numerică a mecanismelor de eliberare.
Simulările bazate pe rezolvarea ecuației
de transport s-au efectuat cu programul de calcul DUST-MS şi s-au bazat
pe o simulare mono-dimensională a galeriei de depozitare.
In
vederea inbunatatirii izolarii deseurilor si securitatii radiologice se
propune aşezarea primelor 3 rānduri de colete, umplerea spaţiilor
dintre ele şi apoi aşezarea următoarelor două rānduri, după care urmează
īnchiderea galeriei de depozitare. Cofrajele metalice permanente, vor fi
confectionate īn două etape, respectiv, pentru primele trei rānduri si
apoi, pentru ultimele două rānduri.
Ca metode de umplere a spaţiilor dintre colete, se propun următoarele
variante:
VARIANTA I MODIFICARE UMPLERE GOLURI
I.1 Umplere cu materiale umede:
-
I.1.1 Pastă de noroi bentonitic (bentonită + apă + ciment + nisip);
-
I.1.2 Pastă de beton bentonitic (bentonită + apă + ciment);
- I.1.3 Pastă de beton alcalin (bentonită + apă + praf de piatră de
var);
I.2 Umplere cu materiale uscate:
Se
propune de asemenea, aşezarea primelor 3 rānduri de colete, umplerea
spaţiilor dintre ele şi apoi, aşezarea următoarelor două rānduri, după
care, urmează īnchiderea galeriei de depozitare.
Ca metode de umplere cu materiale uscate a spaţiilor dintre colete, se
propun următoarele trei subvariante, aferente celei de-a doua variante:
-
I.2.1 Bentonită pulbere;
-
I.2.2 Bentonită pulbere + nisip – īn proporţie de 50%, fiecare;
-
I.2.3 Bentonită pulbere 30% + argila 20% + nisip 50%.
Īn
toate subvariantele utilizate, este necesară folosirea unor echipamente
mobile, pentru transferul de materiale umede, respectiv, a unui sistem
pneumatic de transport a materialului uscat, prin furtune flexibile.
VARIANTA II CRESTERE GRAD IZOLARE
Īn
vederea creşterii gradului de izolare a coletelor cu deşeuri
radioactive, a fost determinată, pe parcursul efectuării acestei faze,
necesitatea evaluării utilizării unor materiale de izolare moderne, cum
ar fi geomebranele şi geocompozitele. Au fost identificate două variante
de izolare şi anume:
II.1 Montarea unui sistem multistrat, pe pereţii şi bolta fiecărei
galerii de depozitare, care să izoleze coletele de deşeuri radioactive,
similar soluţiei tehnice utilizate la Depozitul Richard, din Republica
Cehă.
II.2 Acoperirea stivelor de butoaie, din fiecare galerie, cu un sistem
multistrat, format dintr-un geocompozit bentonitic şi o geomembrană.
Analiza posibilităţii aplicării acestor subvariante suplimentare, urmeză
să fie efectuată ulterior.
Geocompozitele bentonitice (cunoscute īn practica inginerească, prin
termenul englez Geosynthetic Clay Liner), se definesc ca produse
prefabricate, ce asociază materialele geosintetice şi bentonita, fiind
utilizate īn domeniul construcţiilor şi al geotehnicii, pentru a realiza
o barieră etanşă.
Acestea au apărut, ca urmare a necesităţii de a obţine o barieră etanşă
eficace, utilizānd un material uşor de pus īn operă, omogen şi rezistent
la poansonare. Aceste produse, combină un material natural, bentonita,
care prezintă o permeabilitate foarte scăzută datorată capacităţii ei de
umflare, cu materialele geosintetice, care au rol de protecţie şi,
eventual, şi de etanşare.
Etapa II a proiectului
Īn vederea atingerii obiectivelor etapei au fost luate īn considerare
principiile esenţiale care trebuie să stea la baza Strategiei de
Īnchidere a DNDR īn condiţii de securitate nucleară rezumate mai jos.
O instalaţie de depozitare, după perioada de operare trebuie īnchisă,
astfel īncāt să se asigure acele funcţii de securitate care au fost
identificate ca fiind importante īn scenariul de securitate post-īnchidere.
Planurile de īnchidere care includ tranziţia de la managementul activ la
cel inactiv al instalaţiei vor fi definite şi practicabile astfel īncāt
īnchiderea să fie efectuată īn condiţii de siguranţă, la termenul
planificat.
Securitatea unei instalaţii de depozitare depinde de o serie de
activităţi şi caracteristici de proiectare care includ umplerea şi
etanşarea sau blocarea instalaţiei de depozitare, la terminarea
depozitării. Instalaţia de depozitare ar trebui să fie īnchisă, īn
conformitate cu cerinţele de īnchidere specificate de organismul de
reglementare, īn autorizaţia instalaţiei, cu luarea īn considerare a
oricărei modificări care poate apărea īn momentul īnchiderii.
Umplerea şi amplasarea etanşărilor sau blocărilor pot fi īntārziate pe o
perioadă după finalizarea depozitării deşeurilor, de exemplu, pentru a
permite monitorarea īn vederea evaluării aspectelor referitoare la
securitatea după īnchidere sau pentru raţiuni legate de acceptanţa
publicului.
Toate resursele tehnice şi financiare, necesare pentru īnchiderea īn
condiţii de securitate nucleară, trebuie să fie asigurate corespunzător.
Principalele cerinţe de performanţă a umpluturii constau īn, capacitatea
de a preveni căile preferenţiale de migrare a contaminanţilor pe
direcţiile verticală şi orizontală şi asigurarea unui anumit suport
pentru susţinerea pereţilor galeriei (pe direcţie verticală
Īn cazul DNDR, un obiectiv important al proiectului este modelarea
eliberării radionuclizilor din galeriile de depozitare a deşeurilor
radioactive. Obiectivul major īl 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 īntārziere a migrării radionuclizilor, prin realizarea
unei “confinări” globale suplimentare a deşeurilor radioactive
condiţionate, depozitate definitiv la DNDR
Băiţa.
Īn cadrul fazei au fost elaborate de membrii Consorţiului subcapitolele
prezentate īn continuare, conform planificării.
Evaluarea tehnologiilor de īnchidere utilizate īn alte ţări, īn cazul
unor instalaţii similare. Variante fezabile preliminare īn cazul DNDR.
Īn cadrul acestui subcapitol, au fost reevaluate fluxurile de deşeuri
radioactive, estimate a fi depozitate la DNDR, realizāndu-se de asemenea
şi un inventar actualizat, cu prezentarea proprietăţilor fizico-chimice
ale deşeurilor. Pentru realizarea unei analize unitare şi robuste, au
fost prezentate tehnologiile aplicate īn managementul deşeurilor
radioactive depozitate, īn vederea demonstrării īndeplinirii criteriilor
de acceptanţă, conform limitelor autorizate (WAC).
Totodată a fost evaluat şi cadrul natural de amplasare.
Politica adoptată īn mare măsură, pentru depozitarea definitivă a
deşeurilor radioactive, implică amplasarea acestora īntr-un depozit
proiectat, care să nu-şi piardă funcţiile de izolare, īn cazul unui
spectru mare de evenimente, şi să īmpiedice evacuarea conţinutului de
radionuclizi īn cantităţi care să afecteze umanitatea şi biosfera.
Deoarece DNDR este considerat, conform documentelor AIEA, un depozit
geologic, apare inerent problema analizei privind reversibilitatea
deciziilor şi recuperabilitatea deşeurilor, deşi, pānă īn prezent, nu
s-au analizat aceste posibilităţi.
De menţionat că, īn acelaşi timp, caracteristicile depozitului au impus
analiza DNDR din punct de vedere al securităţii nucleare, ca fiind un
depozit de suprafaţă.
De asemenea, pentru facilitarea luării unor decizii tehnice fezabile
privind conceptul de īnchidere al DNDR-Băiţa au fost realizate studii asupra conceptelor dezvoltate sau īn curs de
dezvoltare, pentru instalaţii europene cu caracteristici similare.
Aceste studii s-au concentrat pe trei componente :
-
Strategia
generală: cu recuperare sau fără recuperarea deşeurilor;
-
Abordare securitate nucleară, performanţe sistem de depozitare;
-
Plan de īnchidere preconizat.
Raportul concluzionează că există o gamă largă de concepte de depozitare
a deşeurilor cu activitate joasă şi medie, īn curs de implementare, īn
cadrul Uniunii Europene. Selecţia acestor concepte este determinată de:
-
Tipurile şi volumele de deşeuri generate;
-
Strategia naţională de management al deşeurilor radioactive;
-
Reglementări pentru managementul deşeurilor, īn condiţii de
siguranţă.
Există unele analogii potrivite pentru DNDR-Băiţa Bihor, īn
KLDRA-Himdalen-Norvegia şi Bratsvi/Richard-Republica Cehă, care au fost
descrise īn detaliu. Aceste depozite, prezintă similarităţi, īn ceea ce
priveşte, inventarul deşeurilor şi provenienţa, concepte similare de
depozitare īn galerii de mină şi concepte similare privind īnchiderea.
Propunerea tehnologiei de īnchidere a DNDR pe baza datelor experimentale
preliminare obţinute.
Īn cadrul acestui subcapitol, au fost analizate şi evaluate materialele
de umplere, precum şi conceptele utilizate īn instalaţii similare.
Cerinţele unui sistem de etanşare a depozitului presupun ca umplutura să
prezinte anumite caracteristici fundamentale. Acestea includ recrearea
echivalentului debitului iniţial al apelor subterane şi condiţiilor
geochimice/de transport, din amplasamentul depozitului. Pentru a
īndeplini aceste cerinţe, umplutura trebuie să fie capabilă să asigure
ca argila expandabilă, utilizată ca material tampon, īn contact cu
coletele rezistente la coroziune, utilizate pentru a stoca deşeurile
radioactive, să rămānă plasată īn locaţia iniţială.
O concluzie generală este că funcţia generală a umpluturii (presupusă a
fi argilă, agregat sau un amestec de aceste materiale) ar putea fi
realizată prin maximizarea densităţii uscate a materialului de umplutură
şi prin minimizarea spaţiilor goale din galeriile etanşate. Pentru a
realiza acest lucru, a fost pus accentul pe dezvoltarea unei compactări
īmbunătăţite şi a unor tehnici corespunzătoare de amplasare a umpluturii.
Īn vederea realizării scopului umpluturii, aceasta trebuie să fie
stabilă chimic şi mecanic pentru o perioadă īndelungată şi nu trebuie să
aibă sau să dezvolte proprietăţi care ar putea degrada, īn mod
semnificativ, funcţia altor bariere, īn sistemul de depozitare. Acest
aspect, a fost interpretat īn sensul că umplutura trebuie să fie
suficient de compactă pentru a păstra materialul tampon fixat īn
geometria proiectată, care să aibă o conductivitate hidraulică suficient
de scăzută, pentru a īmpiedica deplasarea apelor contaminate.
Totodată, au fost analizate interacţiunile dintre bentonită şi ciment.
Interacţiunea dintre materialul tampon de bentonită şi cantitatea mică
de soluţie alcalină din materialul degradat pe bază de ciment, utilizat
īn construcţia şi exploatarea depozitului, este considerată riscantă pe
termen lung, pentru stabilitatea chimică a bentonitei. Īn acest raport,
calculele modelelor de transport au fost efectuate pentru a pune īn
lumină, pe cāt posibil, alterarea bentonitei din cauza cantităţii mici
de soluţie alcalină. Īn modelele de calcul unidimensional, celor mai
multe dintre mineralele primare din bentonită, nu li s-a permis să
reprecipite şi să formeze structuri, cu alte smectite.
Pe baza acestor evaluări, a fost stabilită o soluţie preliminară,
privind conceptul de īnchidere al DNDR-Băiţa. Īnchiderea
instalaţiei se va face īn concordanţă cu un plan de īnchidere aprobat,
care va include actualizarea evaluărilor de securitate şi descrierea
controalelor planificate pentru faza post-īnchidere, programul de
monitorizare şi supraveghere şi sistemul de menţinere a īnregistrărilor.
Pe baza unei analize preliminare, a rezultat că materialul de umplere a
galeriilor de accse este roca gazdă excavată anterior, prelucrată prin
concasare, pentru a fi adusă la dimensiunile balastului pentru drumuri.
Urmează să fie etanşate la īnchiderea DNDR, următoarele galerii:
- galeria de acces, pe lungimea de cca. 240 m;
- galeria de aeraj, pe lungimea de cca. 340 m.
Īn cadrul acestui concept preliminar se propune umplerea pe tronsoane cu
dimensiunea de 50 m.
Se vor utiliza 4 tronsoane tip pentru umplerea galeriei de acces, de 240
m şi 6 tronsoane tip pentru galeria de aeraj, de 340 m.
A. Principalele materiale utilizate şi justificarea acestora
1. Conform analizei preliminare efectuate īn cadrul prezentului proiect,
umplutura din rocă gazdă naturală excavată, prezintă cele mai bune
proprietăţi de compatibilitate chimică, cu pereţii galeriilor de
depozitare. Rezistenţa mecanică a acestui material, pe termen lung, este
superioară materialelor cimentoase. Īn consecinţă, se propune umplerea
galeriilor meţionate mai sus, cu rocă excavată anterior, prelucrată prin
concasare, pentru a fi adusă la dimensiunile balastului pentru drumuri.
2. Stratul de etanşare, de cca. 3 m, format dintr-un amestec de
bentonită expandabilă 30%, argilă neexpandabilă 20% şi nisip 50%,
asigură īmpiedicarea formării canalelor preferenţiale şi īmpiedică
migrarea radionuclizilor, dar fără să afecteze celelalte materiale prin
expandare excesivă.
3. Umplutura din şlam bentonitic, īntre stratul 2 şi membrana de
etanşare 4, are rolul de a asigura difuzia eventualilor radionuclizi,
scăpaţi prin celelalte straturi.
4. Membrana de etanşare, cu grosimea de 1 m, din beton bentonitic, cu
rol de retenţie a eventualilor radionuclizi, scăpaţi prin penetrarea
celorlalte bariere.
5. Membrana de etanşare din beton bentonitic, cu grosimea de 3 m, care
delimitează zona de depozitare a galeriei.
6. Torcret de impermeabilizare, din beton cu Xipex, de 10 cm, aplicat pe
toate suprafeţele galeriei, cu excepţia pardoselii.
7. Placa inferioară din beton bentonitic poros, de 10 cm grosime, pentru
drenare prin difuzie controlată şi retenţie a eventualilor radionuclizi.
Pentru confirmarea soluţiilor tehnice propuse a fost iniţiat
un Program Experimental amplu care urmeză să se desfăşoare īn perioada
următoare.
B. Etanşarea şi protecţia anti-intruziune
Se vor prevedea dopurile de etanşare şi anti-intruziune, prevăzute la
faza de fezabilitate a proiectului pentru DNDR.
Se vor utiliza dopuri din beton hidrotehnic, impermeabile, cu grosimea
de 15 m, la capetele exterioare ale galeriilor de acces şi aeraj, precum
şi un dop, din acelaşi material, de 10 m grosime, la intersecţia
galeriei de aeraj, cu galeria de acces.
Analiza evoluţiei sistemelor de īnchidere ale DNDR īn condiţii limită.
Scenarii de evaluare preliminară a riscurilor
Dezvoltarea unui scenariu are drept scop obţinerea unui model pe care să
se poată urmări evoluţia īn timp, posibilă şi plauzibilă. Īn urma
analizei pe model trebuie să se obţină valorile unor indicatori de
securitate, reprezentativi pentru scenariul īn cauză (de exemplu,
concentraţii de substanţă īn anumite puncte din mediul īnconjurător sau
doze īncasate de indivizi din vecinătatea depozitului) care vor indica
nivelul de securitate al sistemului analizat.
Pe baza metodologiei stabilite īn cadrul analizei preliminare de
securitate, putem considera că sistemul de depozitare realizat īn
fostele galerii de exploatare a minereului de uraniu de la Băiţa Bihor
este şi va fi afectat de factori externi, interni şi contaminanţi, care
pot fi īncadraţi īn categoriile: caracteristici, evenimente şi procese (FEPs
- Features, Events, Processes). Factorii interni şi contaminanţii
sunt legaţi de structura depozitului propriu-zis, īncadrată īn spaţiul
galeriilor, īn timp ce factorii externi sunt legaţi de mediul exterior
galeriilor depozitului. Īntr-o astfel de abordare, caracteristicile,
evenimentele şi procesele determinate de factorii externi, sunt cele
care determină caracteristicile scenariului de referinţă.
Īn cazul depozitelor de deşeuri radioactive, sunt importante scenariile
de evoluţie pe termen lung, după īnchiderea definitivă a acestora.
Ţinānd cont de caracteristicile specifice Depozitului Naţional de
Deşeuri Radioactive Băiţa Bihor, care acceptă deşeuri slab şi mediu
active, īn cadrul acestui proiect se consideră că o perioadă de 10.000
ani, după īnchiderea definitivă a depozitului, este de interes pentru
evaluarea de securitate. Īn evaluarea de securitate, scenariul de
referinţă pe termen lung a considerat ca moment zero al evaluării anul
1985, data primei amplasări de deşeuri la Băiţa Bihor. Această valoare
se păstrează şi īn acest proiect.
Pentru a dezvolta un scenariu de referinţă corect pentru sistemul de
depozitare analizat, se porneşte de la trecerea īn revistă a tuturor
factorilor externi posibili şi se stabileşte care dintre aceştia sunt
specifici sistemului respectiv.
Pentru dezvoltarea şi justificarea scenariului de referinţă asociat
evoluţiei Depozitului Naţional de Deşeuri Radioactive Băiţa Bihor, īn
care să se ţină cont de modernizările efectuate pānă īn prezent şi de
soluţiile de izolare a deşeurilor, īmpreună cu soluţiile de īnchidere
propuse īn cadrul proiectului de faţă, s-a folosit aceeaşi abordare
metodologică din documentaţia de evaluare preliminară de securitate;
pentru o analiză coerentă a situaţiei depozitului s-au folosit
elementele de bază din această documentaţie pentru care s-a actualizat
informaţia, conform consideraţiilor proiectului de faţă. Rezultatele
aplicării acestei metodologii, sunt prezentate īn lucrare.
Īn cadrul acestui proiect se propune schimbarea materialului tampon
dintre butoaie, deoarece se consideră că bentonita, sub forma īn care
este pusă īn operă, īn acest moment (sub formă de bentonită pulbere),
are o eficienţă redusă, din punct de vedere al securităţii pe termen
lung a sistemului de depozitare.
Īn prezent, cofrajele pierdute, folosite la fixarea bentonitei, sunt
confecţionate din lemn. Deoarece acestea, īn timp, se vor degrada la
contactul cu apa de infiltraţie, se propune utilizarea cofrajelor
reutilizabile, iar bentonita urmează să fie īnlocuită cu beton
bentonitic.
Modelul conceptual, se bazează pe descrierea următoarelor aspecte:
-
caracteristicile, evenimentele şi procesele (FEPs) asociate
sistemului de depozitare;
-
relaţia
īntre caracteristici, evenimente şi procese; şi
-
dimensiunea modelului, exprimată īn termeni spaţiali şi temporali.
A fost realizată reprezentarea schematică a modelului conceptual pentru
sub-sistemul Depozit, corespunzător galeriilor de depozitare fără
material tampon (de umplere) şi corespunzător galeriilor de depozitare
cu material tampon, incluzānd interacţiile dintre componentele cheie ale
modelului.
Datorită localizării depozitului īn munte, apa din interiorul sistemului
de depozitare provine numai de la infiltraţiile apei din precipitaţii.
Conţinutul de apă din depozit variază semnificativ, īn funcţie de
poziţia galeriilor, existānd zone “umede” şi “uscate”, bine definite.
S-a presupus că, matricea de beton din interiorul fiecărui butoi poate
prezenta crăpături, rezultate cel mai probabil, din contracţiile
survenite, īn procesul de turnare iniţială a betonului īn butoi şi
crăpături, dezvoltate ulterior.
După pierderea confinării, se poate considera că eliberările de
radionuclizi din diferite tipuri de deşeuri pot fi descrise prin
următoarele tipuri de modele conceptuale:
-
Eliberarea īntārziată prin fractură unică – Se consideră că
radionuclizii sunt prezenţi īntr-un container, īnconjurat de un
strat inelar de mortar inactiv.
-
Eliberarea eterogenă – Se consideră că, radionuclizii sunt prezenţi,
sub formă de contaminare superficială pe materialele solide (de ex.:
componente metalice mici, deşeuri din plastic, etc). Se consideră că
fracturile apar, de-a lungul interfeţelor dintre ciment şi
componentele deşeu.
-
Eliberarea controlată de difuzie – Īn acest caz, se consideră că
radionuclizii sunt amestecaţi strāns cu mortar astfel īncāt forma
cimentată a deşeului asigură un grad de confinare.
-
Eliberare eterogenă controlată prin difuzie – Este identică cu
modelul eliberării eterogene, cu excepţia faptului că, o parte din
contaminare, se află īn interiorul matricei componentelor din deşeu.
Prin urmare, difuzia īn interiorul componentelor din deşeu va
acţiona īn sensul limitării ratei de eliberare advectivă a modelului
eterogen.
Concluzii etapa II
Concluzia principală, care se desprinde din lucrările efectuate pānă īn
prezent, este aceea că s-a realizat evaluarea şi caracterizarea
următoarelor componente, necesare pentru formularea unui concept de
īnchidere:
-
Inventarul
de radionuclizi şi caracteristicile fizico-chimice;
-
Cadrul geologic şi hidrogeologic;
-
Tehnologiile de tratare şi depozitare;
-
Sistemele de bariere inginereşti ;
-
Conformitatea cu criteriile de acceptare;
-
Tehnici de īnchidere şi aspecte asociate, īn cazul unor instalaţii
similare.
Pe baza caracterizării acestor componente, s-a dezvoltat un concept
preliminar, avāndu-se īn vedere :
-
Materiale de umplere şi tehnologiile asociate;
-
Interacţiuni
īntre materialele de umplere şi matricea de ciment utilizată la
confinarea deşeurilor radioactive;
-
Demararea unui program experimental in-situ şi īn laborator, pentru
evaluarea performanţelor materilalelor de umplere şi de īnchidere a
depozitului.
De asemenea, a fost realizată o analiză a factorilor externi, interni şi
contaminanţi, care pot fi īncadraţi īn categoriile: caracteristici,
evenimente şi procese stabilite īn cadrul analizei de securitate, precum
şi o reevaluare a modelului conceptual şi a elementelor constitutive,
prin introducerea performanţelor materialelor tampon şi de īnchidere
propuse.
Pentru validarea soluţiei de īnchidere se va finaliza programul
experimental descris īn prezenta etapă, care va permite selectarea
variantei optime finale, precum şi analize asupra evoluţiei barierelor
inginereşti si a materialelor si tehnologiilor de īnchidere.
Īn concluzie, obiectivele etapei au fost atinse īn totalitate, fiind
create premizele pentru elaborarea īn continuare, a următoarei etape a
proiectului şi anume: “Finalizarea planului de īnchidere a DNDR
Băiţa-Bihor īn condiţii de securitate nucleară”
Etapa
III a proiectului
Īnchiderea DNDR Băiţa, Bihor poate fi considerată ca fiind ultima
treaptă importantă de operare, īn completarea sistemului de depozitare.
Această activitate este definită ca fiind o activitate sistematică care
va fi făcută după īncetarea operaţiilor de amplasare a deşeurilor fiind
efectuată cu intenţia de a asigura
configuraţia finală a sistemului de depozitare. Activităţile din faza de
īnchidere trebuie să completeze proiectarea sistemului de depozitare
deoarece īntregul sistem are scopul de a izola constituenţii periculoşi
(īn special radionuclizii), pe o perioadă lungă de timp suficientă
pentru ca riscurile pe care le reprezintă asupra umanităţii şi
ecosistemelor să fie acceptabilă. Īnchiderea depozitului implică luarea
īn considerare a unei combinaţii de factori ştiinţifici, tehnici, de
reglementare şi socio-economici care trebuie integraţi şi optimizaţi
pentru selectarea variantelor acceptabile din punctele de vedere ale
tuturor părţilor interesate.
Sistemul de bariere inginereşti are un rol esenţial īn scenariul de
securitate pentru depozitare. Chiar dacă roca gazdă oferă un potenţial
important de performanţă, proiectarea corectă a sistemului de bariere
inginereşti, care să īndeplinească multiple funcţii de securitate este
esenţială.
1 Elaborarea tehnologiei conceptuale de īnchidere a DNDR pe baza tuturor
datelor experimentale obţinute
Activităţile legate de īnchiderea depozitului trebuie să fie dezvoltate
astfel īncāt să respecte legislaţia naţională şi internaţională.
Īnchiderea DNDR Băiţa, Bihor presupune proiectarea sistemului de
īnchidere a tunelurilor de acces şi de aeraj, precum şi a sistemului de
remediere a straturilor de rocă de deasupra zonei de depozitare.
Īnchiderea DNDR Băiţa, Bihor se va baza pe experienţa de īnchidere a
minelor din Romānia. Există diferenţe semnificative īntre īnchiderea
minelor existente faţă de depozitul de deşeuri radioactive care
influenţează planul de īnchidere şi unele aspecte ale tehnologiilor de
īnchidere şi anume:
Durata perioadei de control instituţional.
La
minele de extractie minereuri perioada de control postīnchidere este īn
general de 30 de ani. Īn cazul depozitelor de deşeuri radioactive care
conţin radionuclizi de viaţă relativ scurtă de pānă la 30 de ani, cum
este cazul DNDR Băiţa, Bihor se consideră că dezintegrarea radioactivă
pānă la un nivel acceptabil se realizează după 10 perioade de
īnjumătăţire, rezultă că perioada de control instituţional activ şi
control pasiv trebuie să fie de 300 de ani.
Stabilitatea deşeurilor.
Deşeurile radioactive sunt fixate īntr-o matrice de ciment care le
transformă īntr-o formă solidă acceptabilă, pentru depozitare. Coletul
cu deşeuri radioactive, format din containerul metalic umplut cu deşeuri
radioactive imobilizate prin cimentare, este testat pentru a rezista la
condiţiile de manipulare, transport şi depozitare.
Contaminare radioactivă.
Spre deosebire de minele clasice, īn cazul DNDR Băiţa, Bihor, cāmpul de
radiaţii, īn special riscul asociat cu inventarul surselor radioactive
epuizate, necesită măsuri de protecţie şi manipulare specifice acestor
tipuri de deşeuri.
Principalele componente ale sistemului de īnchidere ale DNDR Băiţa,
Bihor sunt următoarele: 1. Acoperişul format din straturile de rocă
parţial alterate de activităţi miniere; 2. Umplutura tampon din
galeriile de depozitare; 3. Pereţii de separare ale galeriilor de
depozitare faţă de tunelul de acces; 4. Umpluturile de tip sandviş a
tunelurilor de acces şi aeraj; 5. Dopurile de īnchidere a tunelurilor de
acces şi aeraj; 6. Sistemele de drenaj; 7. Marcajele pentru indicarea
prezenţei depozitului īnchis pentru generaţiile viitoare; 8. Stratul
impermeabil din ciment aditivat cu Xypex torcretat pe pereţii
tunelurilor de acces şi de aeraj; 9. Stratul de ciment poros de pe
pardoseala tunelurilor de acces şi de aeraj.
Īn
vederea īnchiderii depozitului DNDR
Băiţa Bihor, refacerii cadrului natural īn zona de intrare īn galeria de
acces 50 şi asigurarea etanşării sistemului de depozitare au fost
analizate şi descrise īn detaliu trei variante de soluţii constructive
privind amenajarea zonei degradate a acoperişului DNDR Băiţa Bihor, după
cum urmează:
-Varianta
1 -
Execuţia unor lucrări de amenajare īn terase şi refacere a zonei
excavate şi a zonei de acces īn galeria 50, pe o suprafaţă estimată de
13100 m2;-Varianta 2 - Instalarea unei geogrile pe
toată suprafaţa degradată, respectiv pentru refacerea zonei excavate şi
a zonei de acces īn galeria 50, pe aceeasi suprafaţă estimată (13100 m2);
-Varianta 3 - Execuţia de lucrări de amenajare īn terase şi
refacere a zonei excavate şi a zonei de acces īn galeria 50, pe o
suprafaţă de 3600 m2 şi instalarea unei geogrile, pe restul
suprafeţei de 9500 m2.
Fiecare dintre cele trei variante poate fi realizată īn două subvariante
de īnchidere a depozitului:
-
Subvarianta A
īn care se prevede dezafectarea platformei de recepţie, demolarea
Clădirii administrative şi a infrastructurii aferente şi acoperirea
acestei suprafeţe īn vederea reconstrucţiei cadrului ambiental, cu
reformarea pantei naturale. - Subvarianta B īn care se prevede
amenajarea īn Clădirea administrativă a unui Muzeu public de prezentare
a evoluţiei DNDR Băiţa, Bihor, cu rolul de popularizare a performanţelor
sistemului de depozitare, pentru creşterea īncrederii publicului īn
securitatea sistemului de depozitare. Tot această clădire poate fi
utilizată pentru a găzdui echipamentele de control instituţional a
depozitului.
In
urma analizei efectuate se recomandă să fie selectată Varianta 3B,
din punct de vedere cost-beneficiu. In figurile 4.1-1 şi 4.1-2 este
prezentată soluţia constructivă recomandată.
 |
Figura 4.1-1
Amplasare si zone amenajate la DNDR, Băiţa, Bihor. |
 |
Figura 4.1-2
Secţiune structurala prin acoperişul DNDR, Băiţa, Bihor
|
Tunelurile de acces şi aeraj se află īntr-o zonă īn care infiltraţiile
de apă meteorică sunt importante datorită reducerii stratului de rocă de
deasupra. Īn vederea separării zonelor cu rate
de infiltraţii diferite s-a selectat umplerea acestor tuneluri cu o
umplutură de tip sandviş. Această umplutură are rolul de a stabiliza
zona de depozitare prin evitarea subducţiilor şi evitarea formării de
straturi de apă stagnantă īn zona de depozitare. Această soluţie tehnică
afost prezentată īn etapa II. Suplimentar s-au prevăzut 2 tronsoane in
care umplutura de rocă concasată a fost amestecată cu 30 % bentonită şi
20 % argilă nexpandabilă pentru retenţia suplimentară a radionuclizilor
scăpaţi din galeriile de depozitare. Aceste tronsoane vor fi amplasate
adiacent galeriilor de depozitare şi constituie o inbunătăţire a
sistemului de īnchidere.
In
vederea determinării soluţiei de īnchidere a DNDR Băiţa Bihor, s-a
efectuat caracterizarea parametrilor fizici ai bentonitei utilizate ca
tampon la depozitarea deşeurilor, prin efectuarea unor măsuratori
experimentale, făcute de partenerul P1, IFIN HH. Pentru a analiza
evoluţia īn timp a concentraţiilor de radionuclizi din depozit s-au
realizat mai multe rulări ale codului AMBER 5.7.1 pe modelul matematic
stabilit īn Raportul Preliminar de Securitate. S-au modificat valorile
parametrilor caracteristici bentonitei, care s-au determinat
experimental . Īn urma rulărilor s-au obţinut patru cazuri de evaluare
īn care s-au urmărit izotopii radioactivi Co-60, Cs-137 şi Am-241,
deoarece aceştia reprezintă circa 90% din inventar.
S-au urmărit valorile concentraţiilor izotopilor menţionaţi mai sus
deoarece sunt relevante pentru evoluţia depozitului propriu-zis (“near
field”) fiind īn contact direct cu deşeurile şi cu materialul tampon
(bentonita). Din analiza rezultatelor obţinute s-a putut observa faptul
că pentru, acesta manifestă o īmbunătăţire a calităţii de reţinere a
radionuclizilor.
Concluzia generală a calculelor efectuate este aceea că bentonita
caracterizată īn urma măsurătorilor experimentale are un rol pozitiv īn
comportamentul general al depozitului, īn perioada postīnchidere, dozele
de expunere calculate pentru indivizii din grupurile critice fiind mult
sub valoarea limită admisă.
 |
Figura 4.1-4
Dozele efective individuale
anuale pentru cele trei
grupuri critice considerate, īnsumată după toate căile de
expunere şi toţi radionuclizii
|
2 Elaborarea variantei finale a tehnologiei conceptuale de inchidere īn
cazul DNDR. Stabilirea parametrilor necesari in monitorizarea
postīnchidere.
Avānd in vedere faptul ca in cadrul prezentului proiect, instituţiile
implicate au conlucrat activ īn stabilirea elementelor principale,
precum şi īn mare parte a detaliilor Planului de īnchidere, bazate pe
rezultatele experimentale, īn această etapă s-a elaborat continutul
cadru al “Planului de īnchidere al Depozitului Naţional de Deseuri
Radioactive de Joasa şi Medie Activitate Băiţa, jud. Bihor (DNDR)” şi
transmiterea acestuia către CNCAN in vederea aprobarii.
Pentru modurile posibile de evoluţie a depozitului īn faza postīnchidere,
depozitul trebuie să fie proiectat pentru o limită de doză efectivă
pentru persoanele din populaţie de 1 mSv/an, cu o constrāngere de doză
efectivă de 0,3 mSv/an, luānd īn considerare toate căile posibile de
expunere la radiaţii. Īn studiile de evaluare a securităţii trebuie să
se ia īn considerare şi expunerile care rezultă īn urma apariţiei
evenimentelor cu probabilitate extrem de mică de apariţie.
- Limita de doză efectivă utilizată pentru compararea cu criteriile de
securitate īn faza postīnchidere trebuie evaluată prin referire la
grupul critic. - Securitatea pe termen lung a depozitelor trebuie să fie
realizată printr-o combinaţie favorabilă a caracteristicilor
amplasamentului, caracteristicilor inginereşti ale conceptului
depozitului, formei şi conţinutului deşeurilor, procedurilor de operare
şi controalelor instituţionale. - Amplasamentul unui depozit trebuie
monitorizat īn perioada de după īnchidere atāta timp cāt monitorizarea
reprezintă un indicator de securitate, aşa cum rezultă din analiza de
securitate. - Izolarea efectivă şi sigură a deşeurilor depinde de
performanţele īntregului sistem de depozitare.
Contribuţiile diferitelor componente ale sistemului la securitatea
depozitului sunt variabile şi sunt īn funcţie de conceptul de depozitare,
de caracteristicile amplasamentului şi de perioada de īnchidere.-
Cerinţele de acceptare a deşeurilor şi modelul barierelor inginereşti
trebuie determinate pentru fiecare amplasament şi concept de depozitare
şi trebuie stabilite pe baza evaluării de securitate specifice
amplasamentului.
In conformitate cu practica īn domeniu, fazele asociate cu ciclul
duratei de viaţă a unui depozit sunt următoarele:
- Faza preoperaţională, ce include următoarele activităţi: studierea
amplasamentului, proiectarea, amplasarea şi construcţia depozitului; -
Faza de operare, ce include următoarele activităţi: operarea şi
īnchiderea depozitului; - Faza postīnchidere, ce include următoarele
activităţi: controlul instituţional activ şi controlul pasiv al
depozitului.
Referitor la confirmarea matricii de imobilizare a deşeurilor, au
fost realizate teste de compresiune pentru următoarele
sisteme:ciment – tuf vulcanic - apă (1:0.1:0.5); -ciment – bentonita -
apă (1:0.1:0.5); pasta de ciment (ca sistem de referinţă).
Probele au fost ţinute īn condiţii de laborator, precum şi īn conditii
reale de depozitare, īn zonele cele mai defavorabile īn ceea ce privesc
condiţiile de umiditate obţināndu-se rezultatele relevante.Pentru a
implementa un sistem cu o stabilitate şi eficienţă sporite, au fost
avute īn vedere o serie de materiale de umplere īn vederea realizării
care să dovedească/infirme oportunitatea utilizării ca material de
umplere tampon: Beton alcalin (BA) cu 30% ciment, 15% var nestins, 25%
argila, 30 % apa; Beton bentonitic (BB) cu 30% ciment, 10% bentonita,
30% argila, 30% apa; Noroi bentonitic (NB) cu ciment 8,25%, bentonita
8,25%, argila 16,5%, apa 66%, soda calcinata 1%; Nisip + bentonita (nb)
īn proporţii egale; Nisip + bentonita + argila (nba): 50% nisip, 30%
bentonita, 20% argila;
Pentru probele STDR, BA şi BB au fost realizate teste de compresiune,
pentru STDR, BA, BB şi NB au fost realizate teste de permeabilitate, īn
timp ce probele BA, BB şi NB au fost testate din punct de vedere al
leaching-ului. S-a constatat că probele BA şi BB prezintă rezistente
crescute la compresiune īn conditii simulate, fapt care poate fi
explicat prin faptul că argilele, īn prezenţa umidităţii acţionează īn
sensul saturării matricii şi absorbţiei apei din porii liberi, conducānd
la o matrice stabilă īn scurt timp. Acest fapt, īn mod evident,
contribuie la rezistenţa sporită un timp mai lung şi reducerea fisurilor.
In acelaşi timp, proba STDR a demonstrat fiabilitate īn condiţii reale
de depozitare. Toate valorile obţinute se īncadrează īn limitele
prevăzute pentru depozitare făra deteriorare, ţinānd seama că rezistenţa
la compresiune pentru materialele de condiţionare şi de realizare a
barierelor inginereşti trebui să fie mai mari de 5 MPa.
Coroziunea coletelor īn mediile tampon simulate
In
vederea studierii coroziunii īn timp a coletelor de deşeuri īn contact
cu materialele tampon au fost realizate teste folosindu-se butoaie
metalice īn miniatură (cu dimensiunile: 72 mm diametru x 110 mm
īnălţime) care imită coletul cu deşeuri; acestea sunt umplute cu
materialul de condiţionare a deşeurilor utilizat īn prezent (fig.
4.2-1). Butoaiele de testare au fost īnglobate pānă la 3/4 din
īnalţimea butoiului īn
materialele tampon de umplere menţionate mai sus (STDR,
BA, BB şi NB).
Probele au fost amplasate īn galeria experimentală de la DNDR, urmānd să
fie analizate ]n continuare din 6 īn 6 luni. După primele 6 luni,
probele constituite din butoaie metalice test, īnglobat in NB, s-au
distrus complet. Noroiul bentonitic s-a sfarāmat şi s-a desprins de
butoiul metalic. Butoiul era corodat pe toată suprafaţa care a fost īn
contact cu noroiul bentonitic. Celelalte probe nu au suferit modificări
vizibile (fig. 4.2-2 ÷ 4.2.4).

Teste de permeabilitate pe materialele de umplere
Pentru determinarea permeabilităţii apei sub presiune prin probe de
beton, a fost turnată cāte o probă īn forma de cub cu latura de 100 mm
din reteta STDR, BA (beton alcalin) şi BB (beton bentonitic).
Probele STDR şi BA au fost supuse īncercării de permeabilitate după 36
de zile de la turnare, timp īn care au fost păstrate īn baia
termostatată, īn apa la 200 C. Incercarea de permeabilitate
s-a efectuat la presiunea de 30 bari, timp de 545 ore. Trecerea apei
prin probe s-a oprit complet dupa aprox. 300 de ore. Prin proba STDR au
trecut doar cāteva picături de apă şi din această cauză nu a fost
posibilă calcularea coeficientului de permeabilitate. Prin proba BA au
trecut 20 mL de apă, coeficientul de permeabilitate fiind 3,4 x 10-11
cm/s. Proba BB a fost supusă īncercării de determinare a
permeabilităţii după 112 zile de la turnare, find păstrată tot acest
timp īn baia termostatata, īn apă la 200 C. Incercarea de
permeabilitate s-a efectuat cu presiunea apei de 30 bari, timp de 1152
ore. După acest interval de timp s-au recoltat 51 mL de apă.
Coeficientul de permeabilitate Darcy al probei este 2,6 x 10-11
cm/s.
Avānd īn vedere rezultatele obţinute, se poate trage concluzia că cele
trei amestecuri de materiale studiate au proprietaţi de īncetinire a
eventualei migrări a radionuclizilor depozitaţi, īn cazul īn care se
produce o deteriorare a matricii de condiţionare.
Teste de lixiviere („leaching”) pe materialele tampon de umplere
Pentru testele preliminare de leaching probele de analizat au fost
preparate după cum urmează: īn butoaiele metalice test a fost introdus
un marker colorat.
După 28 de zile de la preparare, probele au fost amplasate īn
amestecurile stabilite anterior: BA, BB şi NB (pentru simularea
condiţiilor reale de depozitare). După alte 7 zile, probele au fost
imersate complet īn apă (cu acelaşi pH ca şi cel al apei colectate prin
sistemul de drenaj al depozitului). Un set de probe a fost amplasat
in-situ şi un alt set īn laborator. S-a constatat că valorile pH-ului şi
ale conductivităţii sunt mai mari pentru probele BA datorită prezenţei
varului nestins. Pānă acum (testele vor fi continuate īn următoarele
luni), dupa aprox.12 luni, nu a fost pusă īn evidenţă migrarea
trasorului, nici īn probele din laborator. Acest fapt duce la concluzia
că īn condiţii saturate, matricea de condiţionare şi materialele de
umplere studiate prezintă proprietăţi de retenţie bune.
Creşterea pH-ului şi conductivităţii sunt mai accentuate īn proba BA
datorita prezenţei varului nestins.
Un alt aspect abordat īn cadrul prezentei etape se referă la
monitorizarea radiologică şi chimică a amplasamentului, inclusiv
monitorizarea emisiilor de radon īn vederea evaluării impactului asupra
mediului. Sunt prezentate elementele principale ale programului de
monitorizare; īn cazul īn care īn timp acestea sunt confirmate ca fiind
complete se va considera că acesta poate fi aplicat şi īn faza de
īnchidere, postīnchidere şi control instituţional activ (cu excepţia
măsuratorilor din zona de depozitare).
Tinānd cont de cele prezentate şi de faptul că depozitul este situat
īntr-o fostă mina de uraniu, măsurarea concentraţiei de Radon īn
galeriile depozitului DNDR este importantă pentru protecţia personalului
operator expus profesional. In vederea protectţei personalului depozitul
a fost proiectat şi executat cu o instalaţie de ventilaţie, care are ca
scop menţinerea concentraţiei de Radon, īn timpul executării operaţiilor
de depozitare a coletelor cu deseuri radioactive, sub limitele impuse de
normele īn vigoare (Norma CNCAN de Securitate Radiologica privind
Radioprotectia operationala īn mineritul şi prepararea minereurilor de
uraniu şi toriu, NMR 01.
Au fost de asemenea stabilite bazele teoretice ale metodologiei de
evaluare a retenţiei radionuclizilor īn sistemele de condiţionare şi
depozitare:
Capacitatea de retenţie a unui material absorbant pentru un anumit
radionuclid este caracterizată de obicei prin constanta de distributie Kd.
Constanta de distributie reprezintă raportul dintre numărul de ioni
reţinuti pe unitatea de material absorbant şi numărul de ioni rămaşi īn
unitatea de volum īn condiţiile stabilirii echilibrului īntre cele doua
faze:
 
unde :
C1 = concentraţia ionului īn soluţie, rămasă după echilibru;
C2 = C0 – C1, concentraţia adsorbită pe
materialul solid la echilibru; C0 = concentraţia ionului īn
soluţia iniţială.
Ecuaţia (1) este valabilă īn condiţiile unei variaţii complet
reversibile. In realitate, se constată că procesul reversibil, de
desorbţie, nu este total şi este foarte lent. Gradul de retenţie al unui
radionuclid de către un material cu proprietaţi schimbătoare de ioni
depinde de numeroşi factori, printre care: Forma chimică a
radionuclidului; Compoziţia mineralogică; Caracteristicile fizico-chimice
ale materialului absorbant; Caracteristicile fizico-chimice ale soluţiei
purtatoare.
Ca urmare a proceselor de sorbţie şi desorbţie, viteza de migrare a unui
radionuclid este mult mai mică decāt cea a apei purtătoare. Eficienţei
barierelor sistemului de depozitare care include şi sistemul de
īnchidere se verifică prin intermediul sistemului de monitorizare
descris īn etapa II care cuprinde 20 de puncte de prelevare a probelor
din
zona
supravegheată a DNDR. S-a propus ca īn perioada de control instituţional
activ postīnchidere să fie īn funcţiune numai 7 puntce cheie de control
a parametrilor de caracterizare stabiliţi.
3 Analiza evoluţiei sistemelor de īnchidere ale DNDR īn condiţii limită.
Scenarii finale de evaluare a riscurilor.
Măsurile prezentate īn strategia de īnchidere sunt īn concordanţă cu
prevederile din domeniul mineritului, singurele riscuri majore fiind
reprezentate de migrarea radionuclizilor depozitaţi īnainte de timpul
stabilit de 300 de ani pentru controlul instituţional şi intruziunea
umană neautorizată īn depozit prin deteriorarea sistemelor de īnchidere
practicate.
Analiza riscurilor şi evaluarea evoluţiei sistemelor de īnchidere s-a
realizat din două perspective:
1. Un
studiu HAZOP (Hazard and Operatibiliy Study) a fost realizat pentru
īnchiderea depozitului pentru a aborda toate riscurile şi pericolele
īntr-o manieră sistematică.
2.
Riscurile de mediu asociate īnchiderii depozitului.
1. Studiu HAZOP.
Operaţiunea de īnchidere prezintă īn durata de viaţă a unui depozit
riscul cel mai important deoarece este estimată necesitatea mişcării de
volume mari de pămānt şi piatră. Aceste riscuri pot fi atenuate prin
īmbunătăţirea stării drumului de acces şi dezvoltarea unor proceduri de
operare sigure şi eficiente pentru faza de īnchidere.
Au fost selectate o serie de cazuri pentru a investiga incertitudinea īn
conceptualizarea şi parametrizarea modelului de evaluare a performanţei,
pentru analiza modelului de sensibilitate (utilizat pentru a ajuta la
evaluarea funcţiilor de siguranţă postīnchidere a diferitelor bariere),
şi pentru a examina siguranţa complementară şi indicatorii de
performanţă. Rezultatele acestor studii au arătat că:
- umplutura de bentonită acţionează ca o barieră fizică şi chimică pe
termen lung pentru migrarea contaminanţilor. - pereţii de beton şi
podeaua sistemului de drenaj activ furnizează un beneficiu limitat (mai
puţin de un factor de doi), privind siguranţa pe termen lung.
Presupunānd că betonul rămāne funcţional īn canalizarea activă pe durata
controlului instituţional activ, aceasta nu are nici un efect
semnificativ asupra dozei īn comparaţie cu cazul cānd este degradat īn
timp. - geosfera are funcţie de siguranţă pe termen lung pentru a
atenua eliberarea radionuclizilor īn biosferă. - efectul ratelor de
scurgere de la galeriile superioare cu privire la nivelul dozelor a fost
de asemenea estimat. Creşterea ratei de scurgere īn instalaţiile de
depozitare duce la migrarea radionuclizilor preferenţial īn jos, prin
zona nesaturată. Acest lucru măreşte timpul de deplasare a
radionuclizilor, provocānd dezintegrarea radionuclizilor cu durată
relative scurtă de viaţă precum Cs-137.
Luarea īn considerare a indicatorilor de performanţă şi siguranţă
complementari, cum ar fi dozele asupra florei şi faunei, precum şi
concentraţiile de mediu, demonstrează că impactul calculat asociat cu
scenariul de proiectare de referinţă postīnchidere este acceptabil şi,
de obicei, dozele sunt cu cel puţin două ordine de magnitudine sub
nivelul de "comparaţie” relevant.
2. Riscurile de mediu
Īn ceea ce priveşte calitatea factorilor de mediu, poluarea şi
degradarea uneori iremediabilă a acestora īn urma activităţilor miniere
reprezintă argumente solide pentru aplicarea unor standarde şi politici
corecte de refacere ecologică. In mod consecvent, faţă de impactul
prezent al exploatării miniere de uraniu, se īnsumează un potenţial
impact al depozitării deşeurilor radioactive. In consecinţă, īn
evaluarea riscurilor au fost avute īn vedere ambele activităţi şi
impactul cumulat al acestora.
Obiectivele propuse īn cadrul acestei etape au fost următoarele:
-realizarea unei analize a evoluţiei īn timp a calităţii mediului,
respectiv determinarea nivelului de degradare sau ameliorare a calităţii
acestuia; -evaluarea impactului asupra mediului datorat activităţilor
desfăşurate īn perioada de operare, pentru stabilirea unei baze de
cunoaştere necesară abordării ulterioare a aspectelor de īnchidere; -identificarea
şi clasificarea impacturilor asociate īnchiderii miniere a depozitului;
-stabilirea priorităţilor de īnchidere, prin identificarea, analiza şi
evaluarea riscurilor existente īn perimetrul studiat, - abordarea
riscurilor din perimetrul studiat din perspectiva riscurilor naturale, a
celor antropice, precum şi dintr-o perspectivă mai complexă, de
interacţiune a acestora – NATECH (Hazarduri şi riscuri tehnologice
induse de dezastre naturale),- elaborarea unui model conceptual de
īnchidere, pe baza riscurilor şi impacturilor identificate anterior.
O strategie eficientă de abordare a calităţii factorilor de mediu şi
identificarea priorităţilor locale, regionale şi naţionale este
evaluarea impactului şi a riscului. S-a folosit metoda integrată de
evaluare calitativă a impactului şi riscului de mediu, aceasta fiind
noua tendinţă de combinare a celor două proceduri de evaluare risc -
impact de mediu. Aceasta ţine cont de aspectele de mediu (impact şi risc),
de relaţia cauză – efect, precum şi de sursele generatoare de impacturi
asupra mediului şi consecinţele acestora, mai ales dacă sunt
caracterizate de o probabilitate mare de manifestare. Impactul indus
asupra fiecărei componente de mediu evaluate este dat de raportul dintre
unităţile de importanţă obţinute de fiecare componentă de mediu şi
calitatea componentei de mediu. Fiecărui impact de mediu calculat
funcţie de un anumit indicator de calitate īi corespunde un risc de
mediu, care poate fi calculat fie pentru fiecare impact indus īn mediu
şi ulterior ca o medie a valorilor obţinute, fie direct, considerānd
valoarea medie a impactului indus asupra componentei respective de mediu.
O analiză preliminară, pe baza datelor din teren, a riscurilor naturale
se referă la alunecările de teren. Īn timpul lucrărilor miniere relieful
a suferit multiple transformări ce au determinat o fragilitate a
acestuia şi posibilitatea producerii unor procese geomorfologice precum:
surpări, alunecări de teren, ravenaţie. S-a folosit metodologia pentru
evaluarea riscului de producere a alunecărilor de teren. La evaluarea
potenţialului de producere a alunecărilor de teren, ca urmare a
lucrărilor de acoperire a zonei de deasupra galeriei de acces şi a
hălzilor de steril (prezente atāt la marginea platformei supraterane,
cāt şi la capatul galeriei de aeraj 53), s-au luat īn considerare mai
multe criterii; criteriile s-au stabilit pe baza unor factori care,
acţionānd singular sau īn interdependenţă, pot influenţa decisiv
stabilitatea versanţilor.
In zona de referinţă pentru sistemul de īnchidere, situată deasupra
porţiunii de intrare īn galeria de acces, se poate considera ca
probabilitatea de producere a alunecarilor (P) şi coeficientul de risc
corespunzator (K) este redus, restul zonelor adiacente depozitului fiind
īncadrate īn probabilitatea de producere a alunecarilor redusă.
Particularităţile reliefului montan şi vulnerabilitatea dată de
activităţile miniere au determinat producerea eroziunii solului pe
suprafeţe īnsemnate. Influenţată īn mod direct de acţiunea apei şi a
vāntului, eroziunea solului este o formă de degradare a solului.
Analizānd harta susceptibilităţii la eroziune a solului din zona de
studiu s-a constatat că cele mai mari cantităţi de sol erodat se află īn
zona de exploatare minieră şi pe versanţii cu pante accentuate.
Din punct de vedere al managementului riscurilor, faza de īnchidere
trebuie tratată cu aceeaşi rigoare ca toate celelalte etape din ciclul
de viaţă al depozitului. Īn toate aceste etape, riscurile majore trebuie
abordate astfel īncāt să se reducă la minim sau chiar să se elimine
ameninţările la adresa desfăşurării normale a activităţilor aferente
fiecărei etape.
Este binecunoscut faptul că nu există risc 0, de aceea trebuie urmărită
atingerea unei valori cāt mai mici, acceptabilă pentru mediu şi
populaţie.
Primul pas īn estimarea Factorului Risc de Īnchidere constă īn
clasificarea riscurilor majore ale īnchiderii şi defalcarea acestora īn
subcategorii mai mici, care să permită obţinerea unei imagini detaliate
a riscurilor īn cazul īnchiderii miniere. Se porneşte de la conceptul
de risc, respectiv de la identificarea tipologiei asociate īnchiderii,
pentru a se putea ajunge la luarea unei decizii privind modelul optim de
īnchidere.. Factorul de risc pentru componenta de mediu, calculat
preliminar pentru sistemele de īnchidere de la DNDR Băiţa Bihor a
rezultat ca fiind situat īn jurul valorii de 600, fiind īncadrat īn mod
conservativ īn clasa de risc moderată. In funcţie de stabilirea
detaliilor tehnice de īnchidere, este posibil ca acesta să sufere
modificări pozitive. Valorile obţinute ilustrează faptul că aspectele
referitoare la īnchiderea depozitului sunt relativ scăzute, dar trebuie
abordate īntr-o manieră responsabilă.
Riscurile asupra sănătăţii şi securităţii populaţiei locale şi a zonelor
din jur solicită o atenţie deosebită īn faza de īnchidere. Riscul
financiar este relative redus deoarece există premizele de asigurare a
fondurilor necesare ţinānd seama de importanţa obiectivului Riscurile
privind modul final de utilizare a terenurilor sunt cele mai mici,
reflectānd valoarea terenului şi posibilitatea practic nulă a utilizării
acestuia īn scopuri productive, după faza de īnchidere.
Rezultatele obţinute īn cadrul prezentei etape reflectă problemele de
mediu şi securitate radiologică caracteristice perimetrului studiat şi
aspectele specifice de īnchidere de care s-au ţinut seama la elaborarea
Planului de Īnchidere a DNDR Băiţa, Bihor. Īnchiderea este o etapă
inevitabilă īn ciclul de viaţă al unei instalaţii radiologice, iar
planificarea din timp a acestei etape contribuie la succesul final al
acesteia. Avānd īn vedere faptul că DNDR Băiţa, Bihor este amplasat īntr-o
zonă contaminată cu radionuclizi naturali, măsurile de īnchidere sunt
similare cu cele de īnchidere a minelor de acest tip. Suplimentar,
datorită prezenţei radionuclizilor artificiali, proveniţi din deşeurile
radioactive instituţionale cu mobilitate mai mare, sunt necesare măsuri
sporite de izolare acestor radionuclizi, prin proiectarea de bariere
inginereşti corespunzătoare.
Prezenta lucrare tratează impactul posibil al activităţilor depozitului
asupra mediului, concentrāndu-se pe etapa de īnchidere minieră, ca parte
a ciclului de viaţă al unei exploatări miniere cu destinaţia de depozit
final de deşeuri radioactive conţinānd radionuclizi de joasă şi medie
activitate de viaţă relative scurtă. Aspectele de securitate nucleră
sunt tratate din punct de vedere al unui depozit amplasat intr-o
cavitate geologică, aplicāndu-se DNDR-05. Sunt abordate aspectele
esenţiale ale procesului propus de īnchidere şi sunt descrise
activităţile necesare pentru aducerea sistemului la o stare de echilibru.
Concluzia principală a acestei etape este că programul experimental a
confirmat soluţiile tehnice de umplere a golurilor dintre coletele de
deşeuri. Prin identificarea tuturor componentelor sistemului de
īnchidere şi evidenţierea componentelor critice s-a creat baza pentru
īntocmirea Planului de īnchidere a DNDR Băiţa Bihor, utilizāndu-se şi
datele obţinute īn cadrul programului experimental, conform planului de
realizare al acestui proiect.
Prin elaborarea acestei etape, s-au creat premizele elaborării
următoarei etape „Propunerea unui sistem de īnchidere a DNDR Băiţa,
Bihor”, īn care urmează să fie incluse performanţele confirmate ale
celorlalte componente identificate ale sistemului de īnchidere,
incluzāndu-se şi eventualele observaţii ale CNCAN asupra conţinutului
cadru al proiectului de īnchidere.
Rezultatele inovative ale activităţilor efectuate īn cadrul acestei
etape a proiectului au fost diseminate prin prezentarea īn cadrul unor
conferinţe internaţionale de prestigiu, fiind publicate in Proceeding-urile
editate īn anul 2014. Articolul „Starea prezentă a planului de īnchidere
a DNDR Baita, Bihor”, prezentată īn sesiunea 106, cu nr. 14023 la
conferinţa Waste Management 2014, Phoenix, Arizona, SUA, a evidenţiat
caracterizarea componentelor de īnchidere aferente planului de īnchidere
a DNDR. Articolul “Cercetări privind dezvoltarea planului de īnchidere
a DNDR Baita, Bihor, referitor monitorizare coroziune“, prezentat la
conferinţa
European Federation of Corrosion 2014,
Pisa, Italia,
a
evidenţiat aspectele legate de efectele coroziunii asupra componentelor
sistemului de īnchidere a depozitului. Totodată rezultatele
activităţilor desfăşurate īn cadrul etapei au fost utilizate la
elaborarea primelor 5 capitole din “Raportul Final de Securitate
Radiologică pentru Depozitul Naţional de Deşeuri Radioactive de Joasă şi
Medie Activitate, DNDR Băiţa-Bihor”, transmise pānă īn prezent către
CNCAN spre evaluare.
Etapa IV a proiectului
Instalaţia de depozitare trebuie să fie īnchisă īn aşa fel īncāt, să
asigure funcţiile de securitate care au fost stabilite īn scenariul de
securitate, pentru perioada de post-īnchidere. Planul de īnchidere,
inclusiv tranziţia de la faza de operare la cea de īnchidere, trebuie să
fie bine definite şi practicabile, pentru ca īnchiderea să poată fi
efectuată īn siguranţă, īn perioada corespunzătoare proiectată.
Īn cazul DNDR Băiţa, Bihor, au fost abordate atāt criteriile de
performanţă cāt şi cele de reglementare, obţināndu-se astfel o evaluare
credibilă a sistemului de depozitare.
Criteriile de proiectare şi evaluarea barierelor inginereşti sunt
principalele componente ale modelelor de analiză a performanţelor şi se
referă la detalii de proiectare pentru:
- rata de infiltraţie a apelor īn depozit;
- gradul de compactare a straturilor de containere cu deşeuri
radioactive;
- gradul de compactare a materialelor tampon.
Īn Raportul Preliminar de Securitate (RPS) din 2006 au fost confirmate
performanţele depozitului prezentāndu-se totodată o serie de recomandări
pentru sporirea performanţelor sistemului de depozitare, recomandări
luate īn considerare īn prezenta etapă.
Componentele sistemului de inchidere
Componentele sistemului de īnchidere sunt următoarele:
1.
Acoperişul format din straturile superioare de rocă degradate parţial de
activităţi miniere;
2.
Umpluturile de tip sandviş a tunelurilor de acces şi aeraj;
3.
Dopurile de īnchidere a tunelurilor de acces şi aeraj;
4.
Marcajele pentru indicarea prezenţei depozitului īnchis pentru
generaţiile viitoare.
Componentele sistemului de īnchidere, clasificate īn componente primare
şi secundare, sunt utilizate pentru minimalizarea căilor potenţiale de
migrare a radionuclizilor.
Componentele primare au rolul de minimaliza căile de migrare, respectiv
intrarea şi ieşirea apei din galerii. Īn această categorie sunt
īncadrate următoarele componente: matricea de condiţionare a deşeurilor,
pulberea de bentonită, cu rol de tampon īntre coletele cu deşeuri
radioactive şi pereţii galeriilor de depozitare. Umpluturile de tip
sandviş a tunelurilor de acces şi aeraj sunt de asemenea considerate
componente primare. Componentele secundare au rolul de a proteja
componentele primare contra degradării şi avarierii. Din această
categorie fac parte pereţii de īnchidere a galeriilor de depozitare,
precum şi acoperişul reabilitat.
Umplutura este permeabilă pentru apa infiltrată, ceea ce va īmpiedica
formarea straturilor stagnante de apă. Fiecare tronson al umpluturii va
avea aproximativ 50 m şi va fi prevăzut, la capătul dinspre poarta de
acces, cu un strat de amestec impermeabil de 3 m, format din 50% rocă
concasată, 30% betonită şi 20% argilă neexpandabilă.
Īn această etapă se propune creşterea rezistenţei membranei de beton
bentonitic prin armare şi creşterea impermebilizării prin prevederea
torcretării suprafeţei exterioare a membranei cu ciment aditivat cu
Xypex.
Spaţiul dintre membrană şi stratul de etanşare, va fi umplut cu şlam
(noroi) bentonitic, cu rol de impermeabilizare şi stabilizare a
umpluturii din tronson_(vezi_Figura_1).
din 
Figura 1. Tronson tip 1 de īnchidere a tunelurilor de acces şi aeraj
Suplimentar, se vor prevedea 2 tronsoane similare, de tip 2 de circa 50
m, īn care va fi amestecată 50% rocă concasată cu 50% argilă
neexpandabilă. Aceste tronsoane suplimentare, vor fi adiacente zonei de
depozitare pe cele două tuneluri, respectiv, de acces şi de aeraj.
Īmbunăţătirile aduse tronsoanelor de tip 1 se vor aplica şi īn cazul
tronsoanelor de tip 2.
Propunerea sistemului de īnchidere a Depozitului Naţional de Deşeuri
Radioactive Băiţa,Bihor
După perioada de pre-īnchidere de 10 ani, se prevede īnchiderea
definitivă a DNDR Băiţa,Bihor, prin efectuarea următoarelor activităţi:
1 - Īnchiderea galeriei 50, pe porţiunea de 240 m neutilizată pentru
depozitare, prin tasarea materialelor de umplere, pe tronsoane de 50 m,
separate prin straturi impermeabile, susţinute prin membrane din
beton bentonitic armat prevăzut cu strat de impermeabilizare din ciment
aditivat cu Xypex aplicat prin torcretare, cu rol de susţinere şi
etanşare.
2 - Simultan, poate īncepe īnchiderea galeriei 53, de aeraj, conform
aceleaşi metodologii. Īnainte de īnceperea īnchiderii acestei galerii,
se va construi un dop de beton de 10 m, la limita intersecţiei cu
galeria 50;
3 - Construcţia dopurilor cu lungimea de 15 m, pentru etanşarea
depozitului şi prevenirea intruziunilor, la īnceputul galeriilor 50 şi
53, după finalizarea activităţii de umplere a galeriilor;
4 - Amenajarea zonei degradate a acoperişului DNDR Băiţa, Bihor prin
execuţia de lucrări de amenajare īn terase şi refacere a zonei excavate
şi a zonei de acces īn galeria 50, pe o suprafaţă de 3600 m2
şi instalarea unei geogrile, pe restul suprafeţei de 9500 m2.
După finalizarea īnchiderii galeriilor, se vor efectua următoarele
activităţi:
1 - Amenajarea īn Clădirea administrativă, a unui Muzeu public de
prezentare a evoluţiei DNDR Băiţa, Bihor, cu rolul de popularizare a
performanţelor sistemului de depozitare, pentru creşterea īncrederii
publicului īn securitatea zonei de depozitare;
2 - Continuarea supravegherii mediului, conform planului aprobat de
CNCAN, pe o perioadă de 100 de ani, respectiv, asigurarea controlului
instituţional activ, pe această perioadă;
3 - Control instituţional pasiv, pe o durata de 200 de ani, prin
menţinerea sistemului de avertizare a perimetrului de control
instituţional.
4 - Redarea īn circuitul economic de utilizare nerestrictivă a
terenului, după perioada totală de control instituţional, de 300 de ani.
Pentru analiza eficienţei sistemului de bariere inginereşti şi naturale
de la Depozitul Naţional de Deşeuri Radioactive Băiţa, Bihor s-au avut
īn vedere o serie de experimente cu scopul obţinerii de informaţii
privind evoluţia īn timp a acestora, determinarea/evaluarea timpilor de
migrare a radionuclizilor depozitaţi prin cele trei medii care
constituie barierele inginereşti (Figura 2): matricea de condiţionare,
materialul de umplere (face obiectul prezentei etape) şi mediul
geologic, precum şi a factorilor de sorbţie/retenţie a acestora pe
aceleaşi bariere. Prin această analiză se poate evalua impactul īn timp
a sistemului de depozitare asupra mediului şi se poate interveni, īn
sensul optimizarii tehnologiilor, metodelor sau materialelor utilizate
īn prezent, dacă situaţia o impune.

Figura 2. Sistemul de bariere inginereşti
Au fost analizate materialele şi tehnologiile actuale de depozitare,
precum şi alternative ale acestora, pentru cele doua componente asupra
cărora se poate acţiona īn sensul īmbunătăţirii performanţelor: matricea
de confinare şi materialele de umplere (tampon) a spaţiilor libere
dintre colete.
Au fost efectuate studii asupra:
a)
3 materiale/mixturi de umplere uscate (bentonita (A1), bentonita
mixată cu nisip (A2) şi bentonita mixată cu nisip şi argilă (A3));
b)
3 materiale/mixturi de umplere solide (matricea de mortar
utilizată īn prezent, o formulă de beton alcalin şi o formulă de beton
bentonitic);
Pentru determinarea umidităţii au fost realizate trei montaje
experimentale care au fost păstrate in-situ īn cadrul depozitului, īn
condiţii reale de umiditate şi temperatură.
Montajele experimentale au fost realizate astfel īncāt să fie simulat
modul de depozitare, īn sensul că au fost turnate probe īn butoiaşe din
tablă (cu h = 112 mm şi diametrul de 75 mm), utilizāndu-se reţeta
folosită la īnglobarea deşeurilor radioactive (mortar de ciment).
Acestea au fost stivuite pe generatoare īn trei montaje, spaţiile libere
fiind umplute cu cele trei amestecuri sus menţionate: A1, A2 şi A3.
Determinarea umidităţii bentonitei utilizate la DNDR Băiţa, Bihor, īn
condiţii reale de utilizare
Au fost prelevate de la DNDR, Băiţa – Bihor patru probe de bentonită,
din galeriile 50, 27/1, 27/2 şi din locul de depozitare īn saci al
bentonitei.
O cantitate de 100 g de bentonită din fiecare probă a fost uscată īn
etuvă la 100°C, pānă la masa constantă, şi a fost determinată umiditatea
fiecărei probe, obţināndu-se următoarele rezultate: Galeria 50 – 21%,
27/1 – 16.4%, 27/2 – 16.4% şi bentonita din depozit – 11.9% umiditate.

Figura 3. Montaj experimental pentru determinarea gradului de umiditate
īn condiţii reale şi rezultatele obţinute
Montajele au fost păstrate timp de 12 luni īn galeria experimentală de
la DNDR Băiţa, Bihor. Cel mai mare grad de umiditate s-a īnregistrat īn
montajul experimental A1, īn care materialul de umplere este bentonita,
iar cel mai scăzut īn montajul experimental A3 īn care materialul de
umplere este bentonită+nisip+argilă.
Teste de sorbţie pentru cele trei tipuri de materiale testate A1, A2 şi
A3 īn vederea stabilirii gradului de retenţie, pentru cei doi
radionuclizi consideraţi relevanţi din punct de vedere al inventarului
radioactiv conţinut īn depozit – Cs-137 şi Co-60.
Ca urmare a programului de cercetare efectuat s-au obţinut următoarele
rezultate:
S-a aplicat metodologia de determinare a capacităţii de sorbţie (Rs)
şi desorbţie (Rd) a schimbătorilor de ioni naturali indigeni
(bentonite şi amestecuri pe bază de bentonite luate īn considerare īn
acest proiect). Pentru aceleaşi condiţii de lucru timpul de echilibru
pentru radionuclizii studiaţi a variat īntre 48–72 ore. Īn tabelul 1
s-au prezentat valorile constantelor de distribuţie Kd
obţinute pentru cele 3 amestecuri A1, A2 şi A3.
Tabel 1 Valorile constantelor de distribuţie Kd obţinute
pentru A1, A2 şi A3

Un rezultat important al acestor cercetări l-a constituit punerea īn
evidenţă a vitezelor proceselor de desorbţie foarte lente, ceea ce
īnseamnă că procesele de sorbţie pe materialele studiate, avānd
comportări de schimbătorii de ioni naturali sunt aproape ireversibile.
Din datele experimentale se observă o foarte bună comportare a celor
trei tipuri de material analizate īn sensul că retenţia este practic
totală după 40 de zile. Pe baza experimentelor efectuate, pentru analiza
evoluţiei īn timp a concentraţiilor īn aceste compartimente, s-au
realizat calcule cu codul AMBER, pe modelul matematic stabilit īn RPS
2006, īn care s-au modificat valorile parametrilor materialelor de
umplere propuse A1, A2 şi A3. Īn urma rulărilor s-au obţinut patru
cazuri īn care s-a urmărit comportarea izotopilor radioactivi Co-60,
Cs-137, din punct de vedere al migrării prin sistemul de depozitare.
S-au urmărit valorile concentraţiilor izotopilor menţionaţi mai sus īn
compartimentele sistemului de depozitare, deoarece sunt relevante īn
contextul acestui studiu pentru evoluţia depozitului propriu-zis, fiind
īn contact direct cu deşeurile şi cu materialele tampon (bentonită
pulbere, bentonită pulbere: nisip, bentonită pulbere: nisip: argilă).
Cazurile obţinute au fost: Cazul de referinţă, īn care s-au
păstrat valorile datelor de intrare din modelul realizat īn evaluarea
preliminară de securitate, cu excepţia perioadei operaţionale care s-a
extins pānă īn anul 2040; Cazul A1, īn care s-au īnlocuit īn
fişierul AMBER valorile parametrilor caracteristici materialului de
umplere “bentonită pulbere”; Cazul A2, īn care s-au īnlocuit īn
fişierul AMBER valorile parametrilor caracteristici materialului de
umplere “bentonită pulbere:nisip”; Cazul A3, īn care s-au
īnlocuit īn fişierul AMBER valorile parametrilor caracteristici
materialului de umplere “bentonită pulbere:nisip:argilă”. S-au obţinut
rezultatele prezentate grafic īn Figura 4.

Figura 4. Concentraţia maximă [Bq/m3] īn compartimentul
[Bentonite], īn compartimentul [Concrete_Floor], īn compartimentul
[Concrete_Drain] şi īn compartimentul [Active_Drain_1]
Din analiza rezultatelor obţinute s-a putut observa că materialele de
umplere propuse au un comportament similar din punct de vedere al
capacităţii de reţinere a radionuclizilor īn compartimentele analizate,
determinānd reţinerea acestora īn zona cāmpului apropiat şi īntārziind
migrarea spre mediul exterior.
Se poate observa o creştere a concentraţiei izotopilor urmăriţi īn
compartimentele analizate, faţă de cazul de referinţă, ceea ce
demonstrează capacitatea de reţinere a materialelor de umplere.
Explicaţia constă īn faptul că valorile coeficienţilor de distribuţie, kd,
pentru elementele Co-60 şi Cs-137 sunt cu mult mai mari decāt cele
folosite īn cazul de referinţă.
Impactul final al contribuţiei materialelor de umplere s-a observat īn
valoarea indicatorului de securitate reprezentat de doza totală efectivă
individuală anuală īnsumată după toate căile de expunere şi toţi
radionuclizii, pentru cele trei grupuri critice definite īn vecinătatea
depozitului DNDR Băiţa, Bihor (Figura 5).
Grupurile critice sunt selectate pe baza aprecierii celor mai probabile
obiceiuri şi ocupaţii ale grupurilor de populaţii care pot fi expuse
īncorporării contaminanţilor prin intermediul biosferei. Grupurile
critice considerate sunt următoarele:
- Recreaţional, care este posibil să fie expus: iradierii externe
de la regolit şi cursurile de apă contaminate, inhalării prafului
contaminat şi ingerării accidentale de sol contaminat;
- Băiţa Plai, care poate fi expus: iradierii externe de la solul
şi apa contaminate, inhalării prafului contaminat şi ingerării
accidentale de sol contaminat;
- Băiţa Sat, care este similar īn activităţi şi obiceiuri
grupului „Băiţa Plai”, exceptānd faptul că grupul este situat mai
departe de depozit, īn comuna Băiţa Sat.
Īn figura 5 este prezentată evoluţia acestor doze totale efective
individuale anuale īnsumate după toate căile de expunere şi toţi
radionuclizii, pentru cele trei cazuri analizate A1, A2 şi A3.
Se poate observa că există două momente de timp īn evoluţia
post-īnchidere a depozitului īn care doza efectivă īncasată de un membru
al grupurilor critice atinge valori de vārf (peak):
-
la
mai puţin de 100 ani şi, respectiv 4582 de ani de la momentul considerat
zero (anul 1985) pentru grupurile critice "Recreaţional" şi "Băiţa
Plai";
-
la
mai puţin de 100 ani şi, respectiv 4076 de ani de la momentul considerat
zero (anul 1985) pentru grupul critic "Băiţa Sat".
Figura 5. Dozele efective individuale anuale pentru cele trei grupuri
critice considerate, īnsumată după toate căile de expunere şi toţi
radionuclizii pentru Cazurile A1, A2 şi A3
Din studiul valorilor de doză prezentate īn lucrarea de faţă, se
constată o scădere a acestora faţă de cazul de referinţă, īn care
materialul de umplere modelat a fost unul ipotetic, caracteristicile
acestuia fiind parametrizate pe baza datelor din literatura de
specialitate.
Din datele experimentale obţinute pe parcursul derulării proiectului au
rezultat unele din valorile necesare īn vederea analizei calitative a
modului de comportare al barierelor inginereşti īn timp.
Astfel au fost determinaţi prin calcul anii necesari ajungerii frontului
radioactiv la distanţe de 10, 100, 500 şi 1000 m de depozit, īn două
variante: la viteze de curgere a apei subterane de 10-3 m/zi
şi la viteze de 1 m/zi. Īn Tabelul 2 şi Figura 6 sunt prezentate , īn
cazul cel mai defavorabil (viteza frontului de apă este de 1 m/zi),
valorile timpilor necesari ca frontul radioactiv să ajungă la anumite
distanţe de depozit.
Tabel 2. Calculul timpului necesar (ani) ca frontul radioactiv să ajungă
la anumite distanţe de depozit, considerāndu-se viteza de 1 m/zi pentru
A1, A2 şi A3


Figura 6 . Timpul necesar (ani) ca frontul radioactiv să ajungă la
anumite distanţe de depozit,
considerāndu-se viteza de 1 m/zi pentru Co-60 şi Cs-137
Prin urmare, se poate concluziona ca utilizarea bentonitei şi a
amestecurilor pe bază de bentonită, nisip şi argilă ca material de
umplere a spaţiilor libere dintre colete este o alternativă viabilă
avānd īn vedere rezultatele obţinute din punct de vedere al capacităţii
de sorbţie şi retenţie precum şi a gradului de umiditate īn condiţii
reale de depozitare şi īn condiţii de laborator; de asemenea, ea poate
fi pusă īn operă īn condiţii tehnice relativ simple, corespunzătoare
pentru DNDR Băiţa, Bihor.
|