карта сайта
Контакты Главная рассылка новостей контакты Библиотека Рассылка новостей

  
Главная Об организации Проекты Разработка модели миграции коллоидов
  



Информация

Подписка на гидрогеологические новости


Разработка модели миграции коллоидов в условиях пластов-коллекторов полигона глубинного захоронения жидких РАО Сибирского химического комбината (СХК)

Заказчик: ФГУП «Сибирский химический комбинат»
Научный руководитель: г. н. с., д. г.-м. н. Румынин В. Г.
Ответственный исполнитель: с. н. с., к. г.-м. н. Синдаловский Л. Н.

Цели и задачи. Физико-математическое описание процесса, учитывающее: 1) природу (происхождение) коллоидных частиц, их состав и свойства, 2) миграционную способность коллоидных частиц, 3) формирование химических связей, обеспечивающих удержание коллоидами компонентов на своей поверхности, 4) тип коллекторов подземных вод, 5) возможные изменения физико-химической обстановки в пространстве и во времени, 6) результаты лабораторных экспериментов и данные мониторинга на объекте.

Основные результаты. Приводятся общие сведения об условиях и процессах коллоидной миграции актиноидов в областях влияния существующих источников радиоактивного загрязнения подземных вод (полигоны испытания ядерного оружия и хранилища РАО), а также в областях потенциального воздействия проектируемых хранилищ РАО (США и Западная Европа) на подземную гидросферу: испытательный полигон в штате Невада (Nevada Test Site), предприятия по производству оружейного плутония на востоке штата Вашингтон (Hanford Site), промышленный комплекс по производству ядерных компонент «оборонного» значения и трансплутониевых радионуклидов для медицинских и научных целей на западе штата Южная Каролина (Savannah River Site), участок расположения бывшего завода по производству ядерных и не ядерных вооружений в штате Колорадо (Rocky Flats Site), проектируемое хранилище РАО и использованного ядерного топлива Юкка Моунтин, штат Невада (Yucca Mountain), районы предполагаемого захоронения РАО в Германии (Gorleben Site) и Швейцарии (Grimsel Test Site), участок уранового месторождения Cigar Lake.
Исследованы факторы, влияющие на стабильность дисперсий, скорость миграции коллоидов и их аккумуляцию в фильтрующих средах; изучены адсорбционные равновесия в системе «раствор – коллоиды – порода» (адсорбция растворенного компонента коллоидной частицей, приводящая к образованию подвижного соединения, адсорбция компонента на минеральной фазе, приводящая к образованию неподвижной формы).
Составлена общая система дифференциальных уравнений переноса, включающая парциальные концентрации каждой из фаз и функции, описывающие: а) перенос и адсорбцию растворенного компонента, б) перенос и адсорбцию компонента, мигрирующего в коллоидной форме, в) перенос и адсорбцию коллоидной фракции.
Рассмотренный подход к анализу процесса коллоидного транспорта был обобщен на случай присутствия в системе нескольких ассоциаций коллоидных частиц, различающихся своими свойствами.
Математическая постановка задачи получила численную реализацию. Для этого использовалась конечно-разностная (явная и неявная расчетные схемы) аппроксимация исходной системы уравнений. Выполнена серия численных расчетов, учитывающих, в частности, условия полигона захоронения РАО СХК, а также материалы экспериментов ИФХ РАН, связанных с изучением коллоидов в пробах подземных вод, отобранных на полигоне СХК.
Было, например, показано (см. рисунок), что низкая кинетика десорбции с поверхности коллоидных частиц резко увеличивает опасность радионуклидного загрязнения подземных вод. Соответствующие критерии были увязаны с пространственно-временными рамками рассмотрения процесса.
В целом, модельные построения и анализ фактического материала, полученного на полигоне захоронения жидких РАО СХК, а также на ряде зарубежных объектов, однозначно свидетельствует о высокой значимости коллоидов в подземной миграции радионуклидов. Формирование радионуклидов, как правило, увеличивает опасность радиоактивного загрязнения подземных вод (в первую очередь, актиноидами). Именно присутствием коллоидов в растворах объясняются частые расхождения расчетных (оцениваемых на основе лабораторных сорбционных экспериментов) и наблюдаемых в природных условиях скоростей миграции радионуклидов.




Поиск главная контакты карта сайта