ПОВЕДЕНИЕ АКТИНИДОВ В УСЛОВИЯХ ДОЛГОСРОЧНОГО ХРАНЕНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ ОТРАБОТАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

摘要

При долгосрочном хранении отработанного ядерного топлива (ОЯТ) в подземных хранилищах его изоляцию от воздействия подземных вод с помощью инженерных барьеров можно обеспечить в течение 500-1000 лет. За это время коротко- и среднеживущие радионуклиды распадутся и 98% оставшейся радиоактивности ОЯТ будет связано с Ри и Ат. Так как ОЯТ на 95-98% СОСТОИТ ИЗ UO_2, а Ри и Ат входят в его кристаллическую решетку, то устойчивость уранинита в геологической среде становится главным условием безопасности хранилища. На основе анализа результатов изучения условий сохранности и разрушения урановых руд, а также экспериментов по растворимости уранинита в подземных водах, показано, что он сохраняет устойчивость в том случае, если подземные воды насыщены в отношении урана и характеризуются восстановительными близнейтральными-слабо-щелочными свойствами. В кристаллических массивах такие свойства подземные воды неизбежно приобретают на глубинах ниже 500 м от поверхности, что обусловлено процессами их длительного взаимодействия с горными породами в условиях затрудненного водообмена. Проанализировано поведение Ри и Ат в окислительных условиях, при которых уранинитовая матрица обладает повышенной растворимостью и не способна обеспечить их изоляцию. Такие условия могут стать следствием радиолиза или других причин. Активная сорбция Ри и Ат горными породами исключает вероятность их выноса из хранилища в биосферу в растворенной форме, однако возможен вынос в коллоидной форме. Дальность и масштабы переноса радиоактивных коллоидных частиц зависят от многих особенностей геологической среды и могут быть оценены только на основе экспериментов в подземной лаборатории. Отсутствие открытых трещин, низкая водопроницаемость, большая удаленность очага разгрузки подземных вод и наличие между ОЯТ и вмещающей породой бентонитового буфера являются эффективными факторами, препятствующими выносу актинидов в коллло-идной форме.