Składowanie wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych w formacjach geologicznych

• Autorzy: Przewłocki K. , Ślizowski K.

Warianty tytułu

EN

Disposod of high zevelwaste in the geological formations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wypalone paliwo z reaktorów jądrowych (SNF) oraz wysokoaktywne odpady promieniotwórcze z jego powtórnego przerobu (HLW) uważane są powszechnie za odpady szczególnie niebezpieczne, wymagające specjalnego traktowania. Przez kilkaset lat bowiem generują one ciepło, a nawet po wystygnięciu nadal przez długi czas emitują promieniowanie jonizujące oraz neutrony, pochodzące ze spontanicznego rozszczepienia zawartych w nich jąder transuranowców. Stanowią tym samym zagrożenie dla naturalnego środowiska przez okres ponad 1000 lat, potrzebny do wygaśnięcia w wyniku rozpadu promieniotwórczego aktywności najbardziej długożyciowych nuklidów. Przyjmuje się, że odpady tego typu powinny być złożone w głębokich podziemnych składowiskach, w skałach zapewniających, przez cały ten czas, pełną ich izolację od wód podziemnych. Tylko kilka typów skał jest w stanie spełnić ten warunek. Wśród nich wymienia się zwłaszcza: sole kamienne, iły i skały krystaliczne. W artykule omówione są takie zagadnienia jak: podział odpadów promieniotwórczych na kategorie, wybór formacji geologicznych nadających się do lokalizacji składowisk, koncepcje ich budowy, ocena bezpieczeństwa i związana z tym rola naturalnych analogów oraz wybór potencjalnych miejsc na terenie Polski, nadających się do lokalizacji tego typu składowisk.

EN

All over the world there exists a need to store highly active radioactive wastes in a safe way as long as they naturally decay and do not reach natural environment before this time. Especially storing of spent nuclear reactor fuel (SNF) and high level waste (HLW), resulting from the SNF reprocessing, creates serious problems. Such wastes continuously produce heat for a period of few hundred years and emit ionizing radiation as well as neutrons from the fission of transuranians for much longer time. If not properly shielded and isolated from the biosphere could be strongly hazardous for men. The most realistic way of their neutralisation is to store them in a deep geological formations and keep isolated from the contact with ground waters for a sufficiently long time (>1000 years). Onlu few types of rocks are able to meet such requirements. Among them special attention is paid to deposits of: rock salts, argillaceous formations and hard rocks. In a paper described are such topics as: categories of radioactive wastes, selection of the appropriate rock formations, review of the world-wide concepts of repositories, risk assessment and role of natural analogues in this context as well as the concept of potential site selection at the territory of Poland.

Słowa kluczowe

PL

odpady promieniotwórcze; składowanie podziemne; struktury skalne; naturalne analogi

EN

radioactive waste; underground disposal; rocky structures; natural analogues

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 20, z. 1
• Strony: 39--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Przewłocki K.

• Akademia Górnoczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej, Kraków

autor

Ślizowski K.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] Brandstetter A., Harwell M.A., 1980 — The Waste Isolation Safety Assessment Program. Underground Disposal of Radioactive Wastes vol. II, IAEA.
• [2] Chu M.S.Y., Shepard L.E., 1998 — Categories of Waste in the US. Leaflet, Sandia National Lab.
• [3] Come B., Chapman N.A., 1986 — Natural Analogus in Radioactive Waste Disposal. CEC Radioactive Waste Management and the Nuclear Fuel Cycle 7 (3), 253.
• [4] Girardi F. i in., 1980 — A Risk Analysis Methodology for Deep Underground Radioactive Waste Repositories and Related Experimental Research. Underground Disposal of Radioactive Wastes vol. 11, IAEA.
• [5] Gonzalez A.J., 1998 — The Future of Radioactive Waste Disposal. Proceedings of Disposal Technologies and Concepts (DisTec’98), International Conference on Radioactive Waste Disposal, Sept. 9—11, 1998, Hamburg.
• [6] Goodwin B.W., Cramer J.J., McConnell D.B., 1989 — The Cigar Lake Uranium Deposit: An Analogue for Nuclcar Fuel Waste Disposal. IAEA Technical Report, 304, IAEA, Vienna.
• [7] IAEA — Safety Series no. 60 1983 — Criteria for Underground Disposal of Solid Radioactive Wastes.
• [8] Janberg K., 1995 — Dry Spent Fuel Storage in Germany. Safety & Engineering Aspects of Spent Fuel Storage, IAEA.
• [9] Janeczek J., Włodarski J., 2001 — The Polish Concept of Radioactive Waste Disposal. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [10] Masuda S.,Kawata T., 2001 — The Japanese HLW Disposal Program. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [11] McCombie C., Chapman N., Kurzeme M., Stoll R., 2001 — International Repositories: An Essential Complement to National Facilities. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [12] McMenamin T., 1997 — Editor of Management and Disposal of Radioactive Waste. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg.
• [13] Miller W., Alexander R., Chapman N.A., McKinley I., Smellie J.A.T., 1994 — Natural Analogue Studies in the Geological Disposal of Radioactive Wastes Studies in Environmental Science 57, Elsevier.
• [14] Pentz D., Stoll R., 2001 — Deep Geologic Repositories for Nuclear Nonproliferation. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [15] Poborski J., 1986 — Geologiczno-górnicze podstawy dla opracowania orzeczenia dla Kopalni Soli Kłodawa — Określenie górniczo-geoiogicznych warunkow eksploatacji w K.S. Kłodawa w aspekcie narastających w czasie zagrożeń górniczych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [16] Semenov B., Oi N., Grigoriev A., Takats F., 1994 — Overview of Spent Fuel Management. Safety & Engineering Aspects of Spent Fuel Storage, IAEA.
• [17] Seo T., Yoshida H., 1993 — Natural Analogue Studies of the Tono Uranium Deposit in Japan. Natural Analogue Working Group; Fifth meeting, Toledo, Oct. 1982, CEC Nuclear Science and Technolgy Report, EUR 15176, CEC, Luxembourg.
• [18] Shepard L.E., 1998 — Categories of Waste in the US. Leaflet, Sandia National Lab.
• [19] Smellie J.A.T., Karlsson F., Alexander W.R., 1997 — Natural Analogue Studies: Present Status and Performance Assessment Implications. J. Contam. Hydrol. 26, p. 3-17.
• [20] Storck R. i in. „Das Programmpaket EMOS zur Analyse der Langzeitsicherheit eines Endlagers für radioaktive Abfälle, Version 5, GRS 122, Braunschweig, 1996
• [21] Ślizowski i in., 1986 — Określenie górniczo-geologicznych warunków eksploatacji w K.S. Kłodawa w aspekcie narastających w czasie zagrożeń górniczych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [22] Ślizowski K. i in., 1996 — Ocena możliwości składowania odpadów promieniotwórczych nisko-, srednio- i wysokoaktywnych w wyrobiskach górniczych ze szczególnym uwzględnieniem K.S. Kłodawa oraz w dotychczas nie zagospodarowanych złożach i strukturach skalnych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [23] Ślizowski K. i in., 1998 — Analiza materiałów archiwalnych dotyczących struktur skalnych na Niżu Polskim pod kątem przydatności do lokalizacji głębokiego składowiska odpadów promieniotwórczych (SOP). Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [24] Ślizowski K. i in., 1998 — Analiza wyników prac laboratoriów światowych dla głębokich Składowisk Odpadów Promieniotwórczych pod kątem ich przydatności dla rozwiązań krajowych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [25] Ślizowski K. i in., 1999 — Opracowanie modelu koncepcyjnego krajowego głębokiego składowiska odpadów promieniotwórczych w skałach: a) solnych b) ilastych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [26] Ślizowski K., 1999 — Koncepcyjny projekt polskiego podziemnego SOP w solach kamiennych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [27] Ślizowski K. i in., 2001 — Interpretacja wyników badań laboratoryjnych właściwości zubrów brunatnych i hematytowych dla oceny ich przydatności do składowania odpadów promieniotwórczych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.
• [28] Tomczak W., Cholerzyński A., 1995 — Unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych w Polsce. Bezpieczeństwo Jądrowe i Ochrona Radiologiczna, Biul. Inf. PAA 22.
• [29] Update on Waste Management Policies and Programmes. Nuclear Waste Bulletin NEA/OECD No. 10, 1995.
• [30] Witherspoon P.A.,1991 — Introduction to First World Wide Review of Geological Problems in Radioactive Waste Isolation. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [31] Witherspoon P. A., 1996 — Introduction to Second Worldwide Review of Geological Problems in Radioactive Waste Isolation. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [32] Witherspoon P.A., Bodvarsson G.S., 2001 — Introduction to Geological Challanges in Radioactive Waste Isolation: Third Worldwide Review. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley.
• [33] Yusa Y., Yamakawa M., 1992 — Tono In Situ Research Facilities for Studies of the Geological Environment. 29th Intnl. Geol. Cong. Field Trip B 18 Notes.
• [34] Zuber A. 1998 — Analiza wyników badań naturalnych analogów (NA) głębokich SOP realizowanych w ramach międzynarodowych programów badawczych. — Analiza wyników prac laboratoriów światowych dla głębokich Składowisk Odpadów Promieniotwórczych pod kątem ich przydatności dla rozwiązań krajowych. Archiwum IGSMiE PAN, niepubl.