Sistemi di contenimento migliorati per lo smaltimento delle scorie nucleari
L’obiettivo del progetto BELBAR (Bentonite erosion: effects on the long term performance of the engineered barrier and radionuclide transport) era quello di studiare gli importanti processi che si verificano nello smaltimento geologico di scorie radioattive ad alto livello. Gli esperimento condotti e i modelli sviluppati nell’ambito del progetto aiuteranno a ridurre le incertezze associate all’erosione e anche le questioni di instabilità nei sistemi di contenimento artificiali (engineered barrier system, EBS) e nella roccia ospite fratturata. La formazione di colloidi argillosi potrebbe degradare gli EBS e influire negativamente sul trasporto di radionuclidi, riducendo così l’efficienza della barriera naturale. Gli scienziati hanno quindi iniziato il loro lavoro determinando le condizioni per la stabilità colloidale, poiché l’instabilità e le brevi durate renderebbero inutile includerle in modelli aggiornati. I ricercatori si sono poi concentrati sul miglioramento dei modelli quantitativi per l’erosione degli EBS per gli scenari in cui i colloidi sono stabili. Questa fase include il miglioramento della comprensione del legame dei radionuclidi ai colloidi argillosi e il loro trasporto da parte di questi ultimi in modo da creare modelli realistici dei processi. Gli scienziati hanno anche sviluppato molti allestimenti sperimentali per valutare il trasporto dei radionuclidi nell’acqua stagnante e nelle spaccature. Queste ultime includevano sistemi di frattura artificiali per studiare l’estrusione di argilla che si espande nelle fratture vicine. I risultati ottenuti da un’ampia gamma di condizioni hanno indicato un forte legame dei colloidi alle superfici della frattura, persino in scenari sfavorevoli. Il consorzio ha inoltre esaminato la stabilità dei colloidi e le ricerche relative a cinque differenti argille provenienti da cinque siti differenti. Questo ha mostrato una crescente aggregazione che porta alla destabilizzazione dei colloidi con forza ionica in aumento. BELBAR aiuterà a ridurre il rischio complessivo stimato del deposito e guiderà i futuri programmi di caratterizzazione per la selezione del sito. Esso aiuterà anche nella selezione di barriere artificiali per un deposito di scorie nucleari. Un aspetto unico del programma è il breve passo dalla scienza fondamentale all’applicazione industriale. Il progetto sarà quindi particolarmente utile per la comunità scientifica, specialmente nei campi della chimica delle superfici e dei colloidi.
Parole chiave
BELBAR, scorie radioattive, bentonite, colloidi, deposito
