Residuos Nucleares

Las barreras naturales, incluidas las formaciones geológicas (sal, argilita, entornos sedimentarios o cristalinos) constituyen el componente más importante del complejo sistema de múltiples capas que aísla los residuos almacenados de la biosfera. Por lo tanto, el diseño y la evaluación del rendimiento de los depósitos de residuos requieren un conocimiento y una comprensión exhaustivos del comportamiento de la roca huésped. Itasca ha sido pionero en la investigación y el desarrollo de la ingeniería de rocas en el aislamiento de residuos nucleares subterráneos durante décadas en todo el mundo para todos los tipos de rocas (rocas duras, sales y arcillas). Por ejemplo, en medios cristalinos, el estado de fracturamiento del macizo rocoso (DFN, por sus siglas en inglés) es la principal vía de potencial circulación de fluidos y transporte de radionúclidos. El modelado de la evolución del fracturamiento alrededor de las salas de depósito (es decir, la zona de daño de excavación) y su efecto sobre la permeabilidad del macizo rocoso es una parte esencial de la evaluación de seguridad. En las formaciones arcillosas y salinas, el comportamiento de la fluencia (creep) es uno de los factores más importantes que afectan la estabilidad de las estructuras de soporte y, por lo tanto, el rendimiento a mediano y largo plazo de las instalaciones de almacenamiento. Las tasas de deformaci{on de la fluencia se ven afectadas no solo por el estado de tensiones, sino también por los cambios de temperatura de la roca debido a que la fuente de energía del residuo se descompone lentamente con el tiempo.

Itasca ha participado en una amplia gama de actividades para el aislamiento de residuos, que incluyen:

  • investigación para comprender mejor la deformación y la fracturaci{on de la roca huésped;
  • desarrollar conceptos clave para evaluar la seguridad del repositorio;
  • evaluar el desempeño a largo plazo de los depósitos de residuos nucleares;
  • análisis geomecánicos detallados en apoyo del diseño del repositorio;
  • una gama de servicios de monitoreo microsísmico, emisión acústica y ultrasonidos desarrollo de instalaciones geológicos de eliminación de desechos; y
  • desarrollo de herramientas de software y capacidades para el análisis del flujo de agua y el transporte de contaminantes cerca de un depósito de residuos en un entorno de roca fracturada, deformación, daños y otros procesos en geomateriales relevantes para el aislamiento de residuos.

El trabajo de Itasca en este campo ha oscilado entre escalas de tiempo de minutos a un millón de años y de escalas de longitud de granos de roca y microdaño a la tectónica, incluido el impacto del agua, la carga térmica, la glaciación, los terremotos y los diques volcánicos. Durante décadas de trabajo en proyectos, Itasca ha participado en proyectos de bajo nivel de aislamiento de residuos nucleares y en proyectos de investigación y diseño de aislamiento de residuos nucleares de alto nivel en Australia, Canadá, Finlandia, Francia, Alemania, Gran Bretaña, España, Suecia, Suiza, y varios sitios a lo largo de los Estados Unidos.

Los servicios en aislamiento de residuos incluyen:

  • idoneidad del sitio
  • caracterización del sitio
  • caracterización de la roca
  • pruebas de bloqueo in situ
  • Daños por excavación y zonas perturbadas.
  • desempeño de la zona perturbada
  • desempeño de campo cercano
  • Efectos termo-hidromecánicos (THM) acoplados.
  • localización de deformaciones
  • infiltración de agua subterránea
  • análisis de flujo en fracturas
  • análisis de prueba de bombeo
  • lechada de fracturas
  • evaluación ingenieril de la barrera
  • análisis de estabilidad, incluyendo degradación a largo plazo.
  • requerimientos de soporte
  • carga térmica
  • Análisis numéricos de las tensiones y desplazamientos esperados y su evolución con el tiempo.
  • orientación y revisión de la regulación; revisión de solicitudes de licencia
  • intrusión humana
  • evaluación de efectos tectónicos, sísmicos y glaciales.
  • la propagación de diques volcánicos y su interacción con el repositorio.
  • diseño y procesado de arreglos microsísmicos.
  • emisiones acústicas
  • monitoreo ultrasonicas
  • imágenes tomográficas
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