Skip to main content

Fractures and self-healing within the excavation disturbed zone in clays

Article Category

Article available in the folowing languages:

Przegląd stref oddziaływania wyrobisk wokół terenów składowania odpadów nuklearnych

Naukowcy powinni być zdolni do przewidywania długoterminowych wpływów perturbacji w stosunku do okolicznych formacji skalnych w okresie po zakończeniu budowy i eksploatacji repozytoriów odpadów nuklearnych. Informacje takie są niezbędne do zapewnienia maksimum ochrony przyszłych pokoleń przed zanieczyszczeniem gleby oraz przedostaniem się radionuklidów do środowiska.

Zmiana klimatu i środowisko

Odpady powstałe po procesie wytwarzania energii nuklearnej mogą być nadal niebezpieczne przez tysiące lat. Najbardziej popularnym rozwiązaniem jest składowanie ich pod ziemią w głębokich formacjach gliny. W ramach projektu SELFRAC przeprowadzono ocenę oddziaływania dotyczącą długoterminowego losu odpadów radioaktywnych składowanych w repozytoriach geologicznych. Ocena ta obejmowała oszacowanie strefy oddziaływania wyrobisk (EDZ), oraz zmian, jakie mogą nastąpić w wyniku podwyższonej przepuszczalności spowodowanej przez rozprzestrzenianie pęknięć w okolicznych formacjach skalnych. Z drugiej jednak strony, przepuszczalność może ulec z czasem obniżeniu z uwagi na właściwości samonaprawiania formacji glin. Celem konsorcjum SELFRAC było zbadanie i ilościowe ujęcie tego procesu w dwóch różnych formacjach geologicznych. Miejsca te zlokalizowane były w obrębie formacji gliny opalinusowej Mont Terri w Szwajcarii oraz gliny lodowcowej w północnej Belgii. Obecność EDZ może powodować zmiany w charakterystykach mechanicznych skał sąsiadujących z tunelami podziemnymi. Po zamknięciu tuneli z odpadami, system zostaje wypełniony wodą. Może to powodować, iż materiał zasypowy, utworzony z utwardzonej gliny (bentonitu), zaczyna puchnąć i przyśpiesza proces zaszczelniania pęknięć. Nasycenie może także prowadzić do wzrostu naprężeń z uwagi na termiczną rozszerzalność substancji stałych oraz przepływ wody, a zatem redukcji wytrzymałości. Proces taki może w rezultacie powodować dalszy wzrost wielkości EDZ. Z drugiej jednak strony, nagrzewanie może również ułatwiać pełznięcie formacji skalnej, przyśpieszając zamykanie otwartych pęknięć oraz zmniejszając wpływ strefy oddziaływania wyrobiska (EDZ). Wyniki wykazały, że EDZ posiada niewielki wpływ na przedostawanie się radionuklidów. Przez pewien okres strefa EDZ może charakteryzować się stosunkowo wysoką przepuszczalnością, ale konieczne jest przeprowadzenie dokładniejszej oceny, czy może ona powodować przedostawanie się zanieczyszczeń do środowiska. Tak więc, pytanie czy strefa o wysokiej przepuszczalności otoczona formacjami o niskiej przepuszczalności w EDZ jest dostatecznie zdolna do złagodzenia negatywnego wpływu na repozytoria odpadów, pozostaje nadal otwarte.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania