Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона
Представленная работа − результат изучения фильтрационных свойств материалов инженерных барьеров безопасности для пункта приповерхностного захоронения радиоактивных отходов 3 и 4 классов, а также оценки расчетного гидрогеологического моделирования нескольких пунктов приповерхностного захоронения р...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt
2024-11-01
|
| Series: | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/228 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1823859139005120512 |
|---|---|
| author | Михаил Александрович Царев Иван Юрьевич Лободенко Алексей Александрович Малофеев Надежда Евгеньевна Ерёмина Андрей Борисович Ермолинский Михаил Сергеевич Чернов Евгений Николаевич Самарин Антон Петрович Пензев |
| author_facet | Михаил Александрович Царев Иван Юрьевич Лободенко Алексей Александрович Малофеев Надежда Евгеньевна Ерёмина Андрей Борисович Ермолинский Михаил Сергеевич Чернов Евгений Николаевич Самарин Антон Петрович Пензев |
| author_sort | Михаил Александрович Царев |
| collection | DOAJ |
| description |
Представленная работа − результат изучения фильтрационных свойств материалов инженерных барьеров безопасности для пункта приповерхностного захоронения радиоактивных отходов 3 и 4 классов, а также оценки расчетного гидрогеологического моделирования нескольких пунктов приповерхностного захоронения радиоактивных отходов на соответствие отдельным положениям действующей нормативной документации в области использования атомной энергии. Поскольку состав применяемых материалов для инженерных барьеров безопасности различен, прогнозные расчеты времени деградации материалов с использованием термодинамических констант могут иметь высокую погрешность (300 % и более), а длительный контакт инженерных барьеров безопасности с природными водами или растворами хранилищ, может привести к изменению состава, пористости барьерного материала и, как следствие, к изменению фильтрационных, сорбционных, прочностных свойств и параметров инженерных барьеров безопасности, то подходы к изучению эволюции слабопроницаемых материалов барьеров, при различных инженерно-геологических условиях на период долгосрочного применения инженерных барьеров безопасности, требуют проработки.
Предложен методический подход к длительным фильтрационным опытам в образцах инженерных барьеров безопасности, на примере цементного камня, модифицированного добавкой глины, представлены результаты регистрации расхода фильтрации через образец, после чего выполнена оценка изменения состава образца и структуры его порового пространства.
Применена модель равновесного растворения для расчета обратной задачи − по времени растворения гидроксида кальция в образце на момент возросшего расхода фильтрации оценена потеря кальция в твердой фазе, с учетом чего выполнен прямой расчет − времени деградации барьера нужной толщины при скорости фильтрации возможной в условиях захоронения. Изменение свойств материалов в ИББ, показанное в настоящей работе согласуются с работами других исследователей, а подход может успешно применяться для изучения эволюции барьерных материалов − подтверждения срока службы инженерных барьеров безопасности и обоснования интенсивности выхода радионуклидов за их пределы. Работа демонстрирует методическую возможность оценки длительной устойчивости изолирующих свойств барьеров с учетом экспериментальных данных и моделирования кинетики растворения компонентов. Экспериментальные оценки являются основным источником информации в отношении обоснования срока службы барьеров безопасности.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-d9ac5506a0fa4dcaa1ca628b5c440146 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2686-7877 2686-8385 |
| language | Russian |
| publishDate | 2024-11-01 |
| publisher | Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt |
| record_format | Article |
| series | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| spelling | doaj-art-d9ac5506a0fa4dcaa1ca628b5c4401462025-02-11T08:51:34ZrusScientific and Industrial Research Association GidrotehproektГидросфера: Опасные процессы и явления2686-78772686-83852024-11-016110.34753/HS.2024.6.1.52Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона Михаил Александрович Царев0Иван Юрьевич Лободенко1Алексей Александрович Малофеев2Надежда Евгеньевна Ерёмина3Андрей Борисович Ермолинский4Михаил Сергеевич Чернов5Евгений Николаевич Самарин6Антон Петрович Пензев7Федеральное бюджетное учреждение «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности» (ФБУ «НТЦ ЯРБ»); ; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Федеральное бюджетное учреждение «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности» (ФБУ «НТЦ ЯРБ»)Федеральное бюджетное учреждение «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности» (ФБУ «НТЦ ЯРБ»)Федеральное бюджетное учреждение «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности» (ФБУ «НТЦ ЯРБ»)Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова Представленная работа − результат изучения фильтрационных свойств материалов инженерных барьеров безопасности для пункта приповерхностного захоронения радиоактивных отходов 3 и 4 классов, а также оценки расчетного гидрогеологического моделирования нескольких пунктов приповерхностного захоронения радиоактивных отходов на соответствие отдельным положениям действующей нормативной документации в области использования атомной энергии. Поскольку состав применяемых материалов для инженерных барьеров безопасности различен, прогнозные расчеты времени деградации материалов с использованием термодинамических констант могут иметь высокую погрешность (300 % и более), а длительный контакт инженерных барьеров безопасности с природными водами или растворами хранилищ, может привести к изменению состава, пористости барьерного материала и, как следствие, к изменению фильтрационных, сорбционных, прочностных свойств и параметров инженерных барьеров безопасности, то подходы к изучению эволюции слабопроницаемых материалов барьеров, при различных инженерно-геологических условиях на период долгосрочного применения инженерных барьеров безопасности, требуют проработки. Предложен методический подход к длительным фильтрационным опытам в образцах инженерных барьеров безопасности, на примере цементного камня, модифицированного добавкой глины, представлены результаты регистрации расхода фильтрации через образец, после чего выполнена оценка изменения состава образца и структуры его порового пространства. Применена модель равновесного растворения для расчета обратной задачи − по времени растворения гидроксида кальция в образце на момент возросшего расхода фильтрации оценена потеря кальция в твердой фазе, с учетом чего выполнен прямой расчет − времени деградации барьера нужной толщины при скорости фильтрации возможной в условиях захоронения. Изменение свойств материалов в ИББ, показанное в настоящей работе согласуются с работами других исследователей, а подход может успешно применяться для изучения эволюции барьерных материалов − подтверждения срока службы инженерных барьеров безопасности и обоснования интенсивности выхода радионуклидов за их пределы. Работа демонстрирует методическую возможность оценки длительной устойчивости изолирующих свойств барьеров с учетом экспериментальных данных и моделирования кинетики растворения компонентов. Экспериментальные оценки являются основным источником информации в отношении обоснования срока службы барьеров безопасности. https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/228эволюция барьерных материаловвнешние воздействияпротивофильтрационный экранпротивофильтрационная завесазахоронение радиоактивных отходовкоэффициент фильтрации |
| spellingShingle | Михаил Александрович Царев Иван Юрьевич Лободенко Алексей Александрович Малофеев Надежда Евгеньевна Ерёмина Андрей Борисович Ермолинский Михаил Сергеевич Чернов Евгений Николаевич Самарин Антон Петрович Пензев Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона Гидросфера: Опасные процессы и явления эволюция барьерных материалов внешние воздействия противофильтрационный экран противофильтрационная завеса захоронение радиоактивных отходов коэффициент фильтрации |
| title | Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| title_full | Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| title_fullStr | Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| title_full_unstemmed | Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| title_short | Изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| title_sort | изучение фильтрационных свойств барьеров безопасности для захоронения радиоактивных отходов на примере глиноземистого бетона |
| topic | эволюция барьерных материалов внешние воздействия противофильтрационный экран противофильтрационная завеса захоронение радиоактивных отходов коэффициент фильтрации |
| url | https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/228 |
| work_keys_str_mv | AT mihailaleksandrovičcarev izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT ivanûrʹevičlobodenko izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT aleksejaleksandrovičmalofeev izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT nadeždaevgenʹevnaerëmina izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT andrejborisovičermolinskij izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT mihailsergeeviččernov izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT evgenijnikolaevičsamarin izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona AT antonpetrovičpenzev izučeniefilʹtracionnyhsvojstvbarʹerovbezopasnostidlâzahoroneniâradioaktivnyhothodovnaprimereglinozemistogobetona |