Исследование диффузионного переноса долгоживущих радионуклидов в инженерных барьерах объектов долговременного хранения отработавшего ядерного топлива и захоронения радиоактивных отходов

Изучен диффузионный перенос долгоживущих радионуклидов в инженерных барьерах подземного объекта долговременного хранения ОЯТ и захоронения РАО. Рассмотрены две схемы барьеров: постоянная толщина нарушенной зоны массива и постоянная толщина ближней зоны. В качестве материалов инженерных барьеров рассматривались бетон и бентонит. Обоснован выбор принятых к рассмотрению радионуклидов, их миграционные параметры в рассматриваемых средах, временной период исследования и параметры подземного объекта. В качестве сценария эволюции подземного объекта хранения/захоронения радиационно-опасных материалов принят сценарий нормальной эволюции, предполагающий считать в ближней зоне объекта доминирующим механизмом переноса диффузию. Математическим аппаратом предложенных моделей выбран алгоритм численного решения диффузионного уравнения с учетом механизма радиоактивного распада с помощью компьютерного кода PORFLOW. В результате проведенных расчетов получены пространственные распределения концентраций анализируемых радионуклидов по толщине системы барьеров, а также динамика концентрации мигрирующих изотопов на выходе из ближней зоны подземного объекта. Анализ результатов позволил, во-первых, определить максимальную концентрацию радионуклидов вблизи границы раздела "нарушенная зона массива - вмещающая формация", необходимую для выполнения оценок экологической безопасности объекта, и, во-вторых, показать "в цифре" влияние толщины бетона и бентонита на снижение концентрации радионуклидов.