Вестник Кольского научного центра РАН. 2011, №1.

УДК 621.039.7 + 504.064.47 ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАДИАЦИОННО ОПАСНОГО ОБЪЕКТА П.В. Амосов, Н.В. Новожилова Горный институт КНЦ РАН Аннотация Представлены результаты анализа экологической безопасности подземного объекта изоляции радиационно опасных материалов для рассмотренных сценариев эволюции объекта на базе цифровых гидрогеологических моделей: нормальной эволюции и трех альтернативных. Наглядно продемонстрированы возможности используемого методического подхода по обоснованию места размещения объекта, обеспечивающего уровень загрязнения подземной гидросферы не выше нормативного. Ключевые слова: экологическая безопасность подземной гидросферы, радиационно опасный объект, цифровые модели. В Горном институте КНЦ РАН на протяжении более 20 лет выполняются исследования по различным аспектам радиоэкологии, в т.ч. взаимодействия подземных объектов с массивами горных пород и разработке научных основ размещения подземных АЭС и хранилищ радиационно опасных материалов (РОМ). Указанные научно­ исследовательские работы выполняются под руководством академика РАН Н.Н. Мельникова и профессора В.П. Конухина [1-3]. Актуальность выполняемых исследований подтверждается тем фактом, что они соответствуют задачам федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года». При подземном размещении радиационно опасных объектов необходимой стадией проектных изысканий являются исследования, связанные с оценкой воздействия таких объектов на окружающую среду, в первую очередь на подземную гидросферу. Для потенциального объекта изоляции радиационно опасных материалов, описанного в работе [1], авторами выполнены оценки экологической безопасности с учетом не только сценария нормальной эволюции (СНЭ), но и ряда альтернативных сценариев эволюции объекта. В частности, для сценария облучения населения при потреблении загрязненной питьевой воды рассмотрены следующие альтернативные сценарии эволюции: • непредусмотренное появление конвективного потока подземных вод через инженерные барьеры объекта (№ 1); • ошибка в предсказании сорбционных свойств радионуклидов в материалах инженерных барьеров и вмещающем массиве (№ 2); • сооружение скважины откачки питьевой воды, располагаемой в районе наиболее опасного распространения радиоактивного загрязнения (№ 3). Используемый в Горном институте КНЦ РАН подход заключается в комплексном применении современных электронных устройств, позволяющих осуществить оцифровку топографических и гидрогеологических карт потенциальных площадок, и верифицированных компьютерных кодов (AQUA3D и PORFLOW). В результате создаются цифровые гидрогеологические модели и численно решаются дифференциальные уравнения, описывающие процессы течения подземных вод и переноса примесей в дальнем и ближнем поле объекта [3, 4]. Симуляция процессов загрязнения в ближнем поле объекта осуществляется с помощью кода PORFLOW, в дальнем поле - AQUA3D. Сравнительный анализ результатов численных экспериментов альтернативных сценариев № 1 и № 2 и СНЭ объекта показал, что: 1) наличие конвективного потока через такой объект с точки зрения загрязнения подземных вод делает его более опасным. В частности, для изотопов 129I и 79Se на выходе из ближнего поля объекта прогнозируется превышение уровня вмешательства на 1 и 2 порядка, соответственно. А рост гидравлического градиента приводит к уменьшению значений коэффициента снижения концентрации радионуклидов (рис. 1), т.е. к ухудшению защитных свойств системы; 35