Критерии выбора площадок.
При выполнении научно исследовательских работ по выбору потенциальных площадок в составе международных программ сотрудничества в области повышения радиационной безопасности в северо-западном регионе России были проанализированы цели, стандарты и критерии выбора площадок для размещения РАО и ОЯТ Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), национального законодательства стран Европейского союза и предписаний российских нормативных актов в рассматриваемой области.
В результате проведенного анализа был сформирован перечень критериев и предполагаемых характеристик для площадок, потенциально пригодных для размещения РАО (см. табл. 1). Этот перечень был одобрен Межведомственной комиссии РФ по геологическому обеспечению обращения с РАО.
Таблица 1
Критерии выбора площадок для размещения могильника РАО
в северо-западном регионе России
| Тип критерия | Критерий | Значение критерия | Примечания | Источник критерия* | |
| Физико-химические свойства пород | Сорбция радионуклидов | Высокая | Изучается для отдельных минералов и пород в целом | ||
| Проницаемость | Очень низкая, не превышает 10-3м/сут | Для пород | |||
| Теплопроводность | Высокая | 1,2,3 | |||
| Геомеханические свойства | Хорошие: r=2.5-3.0 т/м3; sсж. не менее 100 МПa; sр не менее 10 МПa | Обеспечивают устойчивость выработок | |||
| Химическая устойчивость при контакте с природными водами | Высокая | Устойчивость к выщелачиванию, отсутствие карстообразования | 1,2,3,4 | ||
| Продолжение табл. 1 | |||||
| Физико-химические свойства пород | Устойчивость к техногенному воздействию со стороны РАО | Радиационная стойкость по отношению к гамма-излучению высокая | |||
| Совместимость с конструкционными материалами | Благоприятная химия пород и подземных вод | Минимальная коррозия бетонных и стальных конструкций | 1,2,3 | ||
| Включения газа и жидкостей | Минимальные | 1,2,3 | |||
| Технологические свойства (буримость, разрабатываемость и прочие характеристики) | Оптимальные для щадящей проходки основных выработок с минимальными приконтурными нарушениями | ||||
| Формация | Мощность | Более 100 м | 1,2,3 | ||
| Площадь поверхности | 2x2 км (площадка в плане) | 1,2,3 | |||
| Минимальная глубина заложения подземных сооружений | 50 м (для НАО и САО) 100м-200м (для ВАО) | Зависит от типа РАО | |||
| Гомогенность по минеральному составу | Высокая | 1,3 | |||
| Зернистость пород | Относительно равномерная | Этот фактор может определять пористость и проницаемость | 1,3 | ||
| Текстура пород | Плотная, массивная | Породы неплотной упаковки со сланцеватыми структурами нежелательны | 1,3 | ||
| Литология, минералогия и стратиграфия, взаимодействие с соседними формациями | Зависят от конкретной формации, предпочтительны однородность, равномерность и выдержанность | 1,2,3 | |||
| Минимальное содержание минералов со связанной водой | Содержание связанной воды менее 1% | ||||
| Единый структурный блок породы, ограниченный структурными нарушениями одного порядка (локальная трещиноватость) | Расстояние от границ блока до контура основных выработок не менее одного пролета (ширины) выработки | 3,4 | |||
| Продолжение табл. 1 | |||||
| Формация | |||||
| Системы трещин, образующих блоки с линейными размерами 1.0-1.5 m | Минимальное количество | Условие устойчивости пород приконтурной зоны выработок | |||
| Заполнение трещин | Заполнение трещин вторичными минералами | 1,2,3 | |||
| Сцепление по крупноблоковым трещинам | 0.5 - 0.7 MПа | Механическое сцепление, определяется экспериментально | |||
| Напряженное состояние | Максимальная компонента для поля напряжений менее 0.3 [sсж] | Долговременная устойчивость | |||
| Минимальная мощность оцениваемых пород под днищем основных сооружений | 50 м | ||||
| Максимальная мощность оцениваемых пород под днищем основных сооружений | 200 м | ||||
| Геологическая обстановка | Крупные и средние блоковые структуры региона | Площадка вне зоны контакта этих структур | Эти зоны наиболее ослаблены и гетерогенны | 1, 3 | |
| Сквозьструктурные, сквозькоровые разрывные нарушения (крупные региональные разломы - тектоническая активность) | Площадки вне зон развития таких разломов | Данные разломы долгоживущие и, с позиций неотетоники подвижны | 1,3,4 | ||
| Плотность распределения всех разрывных нарушений | Площадки на территории со средней и низкой плотностью таких нарушений | Большая гидравлическая роль разрывов и сдвигов. Трещинные воды в зонах сдвигов имеют определенные неблагоприятные гидрохимические и гидротермальные характеристики | 1,3,4 | ||
| Продолжение табл. 1 | |||||
| Геологическая обстановка | |||||
| Региональная трещиноватость (трещины от 2 до 10 км) | Площадки на территории со средней и низкой плотностью такой трещиноватости | Большая гидравлическая роль разрывов и сдвигов. Трещинные воды в зонах сдвигов имеют определенные неблагоприятные гидрохимические и гидротермальные характеристики | |||
| Локальная трещиноватость (трещины от 200 до 2000 м) | Степень трещиноватости на площадках не более 4 км/км2 | Обеспечивает наличие блоков ненарушенных пород размерами 500x500 м2, или более благопри-ятную ситуацию | |||
| Морфология (расчлененность рельефа) | Относительное превышение >50 м | В некоторых случаях для оптимального вскрытия штольнями | |||
| Параметры гравитационного, магнитного и электрического полей | Спокойные безаномальные или слабоаномальные показатели | Характеризуют гомогенность физических свойств породных блоков | 1, 3 | ||
| Сейсмичность | Площадки вне зарегистрированных очагов единичных землетрясений и сейсмоопасных зон, сейсмичность территории не более 8 баллов по МСК-64 | ||||
| Геотермальные условия | Изначально положительное температурное поле без значительных аномалий | 1, 3 | |||
| Связь с горизонтами водообмена | Отсутствует | Отсутствие дополнительно гарантируется инженерными барьерами | 1,2,3,4 | ||
| Связь с наземными водоемами | Отсутствует, площадка на расстоянии не менее 1 км от водоемов, за пределами зоны затопления | ||||
| Продолжение табл. 1 | |||||
| Геологическая обстановка | Сорбционная емкость покрывающих пород | Высокая | Дополнительно гарантируется ин-женерными барье-рами в скальном массиве на основе минеральных сорбентов | 1,3,4 | |
| Возможность переноса радионуклидов с грунтовыми водами | Минимальная | 1,2,3,4 | |||
| Возможность выщелачивания радионуклидов из упаковок грунтовыми водами | Минимальная | 1,2,3,4 | |||
| Заполнение выработок водой | Исключается | 1,2,3,4 | |||
| Дренаж дождевых и талых вод с площадки | Предусматривается в контрольно-регулирующий водоем | Для наземных хранилищ | |||
| Заболачивание, затопление площадки в ближайшие 300 лет | Исключается | Для наземных хранилищ | |||
| Толщина зоны аэрации под дном хранилища | Не менее 10 м | Для наземных хранилищ | 4,5 | ||
| Типы грунтовых вод и их характеристики для каждого водонасыщенного горизонта | По факту | Предусматривается подробное гидрогеологическое описание согласно стандартам | |||
| Положительная форма рельефа - водораздел | Предпочтительно | ||||
| Водозаборы подземных вод для питьевого водоснабжения | Отсутствуют | Официальное требование | |||
| Многолетнемерзлые нескальные грунты | Площадки вне территорий с такими грунтами | Официальное требование | |||
| Прогноз изменения климата | Изменение температурного режима пород в течение 10000 лет отсутствует | На глубине захоронения РАО с переходом температуры через 0° C | 1,2,3,4 | ||
| Геологическая история | Гидротермальная периодичная активность в течение 20000-400000 лет отсутствует | Аналогично условиям горы Юкка | |||
| Продолжение табл.1 | |||||
| Геологическая обстановка | Геологическая история | Отсутствуют палео-сейсмодислокации | 3, 4 | ||
| Наличие полезных ископаемых | Отсутствуют | 1,2,3,4 | |||
| Общая геоморфологическая обстановка | Устойчивая | 1,2,3,4 | |||
| Общие гидрогеологические условия | Стабильны и должны обеспечивать прогноз поведения радионуклидов | 1,2,3,4 | |||
| Топография территории | Обеспечивает создание подъездных путей. | 1,2,3,4 |
* Происхождение критериев: 1 - Российская Академия наук; 2 - Минатом; 3 - предложения Горного института; 4 - Правила проектирования и эксплуатации региональных могильников РАО (ПРМ РАО-87), Министерство здравоохранения СССР; 5 - Санитарные правила по обращению с РАО (СПОРО-85), Министерство здравоохранения СССР.