Diretrizes para o dimensionamento de repositórios de rejeito radioativo escavados em rocha

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Pereira, Wanderson Roberto
• Orientador(a): Koppe, Jair Carlos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Resíduos radioativos; Rejeito de mineração; Gestão de resíduos
• Palavras-chave em Inglês: Nuclear fuel cycle; Radioactive waste management; Radioactive waste disposal; Deep geological repositories
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/289614

O programa nuclear brasileiro inclui centrais nucleares abastecidas por urânio enriquecido, o qual requer solução definitiva para descarte. Uma opção viável de repositório subterrâneo para combustível nuclear usado são os repositórios geológicos profundos. Este trabalho tem por objetivo estabelecer diretrizes para o dimensionamento de repositórios de rejeitos radioativos escavados em rocha, em particular para o caso brasileiro, por meio de simulação do desempenho termo-hidro-mecânico de um maciço rochoso sujeito à ação de calor radiogênico advindo de combustível nuclear usado em um repositório geológico profundo, utilizando um conceito barreiras múltiplas. As temperaturas registradas foram maiores que aquelas obtidas de analises estritamente térmicas, com temperatura máxima de 131.79 ° C e variações de tensão superiores a 55 MPa entre contêineres. A camada isolante de bentonita reduziu efetivamente a temperatura e tensões entre os contêineres e o maciço rochoso. O comportamento das fases líquida e gasosa, assim como temperaturas máximas em pontos distintos do repositório se mostraram mais complexos que aqueles obtidos de análises estritamente térmicas, e a separação entre contêineres de 10 m, inicialmente prescrita para mitigação da migração de radionuclídeos, se mostrou efetiva, também, para a estabilidade do repositório em longo-prazo. A modelagem por elementos finitos mostrou que a viabilidade de um conceito de repositório é função, não apenas da geometria de escavação e do estado inicial de tensões no maciço rochoso, mas também dos limites do repositório. Um índice de viabilidade para os conceitos de repositório é proposto para o caso geral com um fator operacional arbitrário baseado na complexidade de cada tipo de escavação e distribuição de contêineres por metro linear de túnel.