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Plan de Investigación, desarrollo tecnológico y demostración para la gestión de residuos radiactivos 2004-2008
2.2.3. Ingeniería del repositorio
y compatibilidad de componentes
Introducción
Una de las características en el desarrollo del AGP
como solución para la gestión de los residuos radiactivos
de alta actividad, es la necesidad de conocer
cuál será el comportamiento a largo plazo de
los distintos componentes y cuál será el resultado
de las posibles interacciones entre ellos. Además
será imprescindible en el proceso de licenciamiento,
demostrar que todos los aspectos constructivos
están debidamente analizados, tanto desde el punto
de vista de la viabilidad constructiva y la seguridad
física como de la seguridad radiológica.
Es por todo ello, que en los últimos años ha cobrado
relevancia la demostración del funcionamiento a
largo plazo de los sistemas de sostenimiento, cierre
y relleno de pozos y galerías, así como todos aquellos
aspectos relacionados con técnicas de excavación
que generen el menor daño posible, sistemas
de movimiento de grandes cargas y desarrollos de
componentes supercompactos.
Aunque en el caso de ENRESA todavía se está lejos
de entrar en el proceso donde se vayan a tener en
cuenta estos aspectos, el conocimiento de algunos
de ellos si es relevante para la mejora y optimización
de los diseños y para una mayor concreción
durante el proceso de caracterización del emplazamiento.
Es por ello, que se vienen desarrollando actividades
de I+D en líneas como:
Compatibilidad de materiales: Interacción cemento-bentonita
Efecto de las Técnicas de excavación en la EDZ
(Zona alterada por la excavación)
Relleno de pozos y galerías.
Desarrollo Científico y Tecnológico Alcanzado
y Actos Futuros
Interacción cemento-bentonita
Las actividades en este campo se han desarrollado
a través de la participación en el proyecto europeo
ECOCLAY, que ha permitido tanto el análisis de este
tipo de procesos en el caso específico de los diseños
conceptuales de ENRESA, como el crear un grupo
estable compuesto por investigadores del CSIC-
Instituto Eduardo Torroja y de UAM-Dpto.Química
Agrícola y geoquímica que asegure las necesidades
de ENRESA en este campo.
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La interacción cemento-bentonita será mucho más
relevante en el repositorio en arcillas, dado que de
acuerdo con sus características geomecánicas, la
construcción del repositorio, a 300-400 metros de
profundidad necesitará un sostenimiento, que habitualmenteesdehormigón.
El proyecto ECOCLAY, en su fase II se ha orientado
al análisis de la reacción alcalina de la bentonita
durante la etapa inicial de la degradación del hormigón
(pH>12’6). El equipo de la Universidad Autónoma
ha focalizado el estudio en la respuesta de
la bentonita, a través de dos tipos de ensayos:
Ensayos en reactores herméticos (BRT) (ensayos
estáticos).
Ensayos en celdas de transporte (ensayos dinámicos).
Las conclusiones iniciales obtenidas indican que el
resultado de la interacción de la bentonita con la
solución alcalina (NaOH) procedente de la degradación
del hormigón es:
Formación y crecimiento cristalino de analcima
y tobermorita (entre 125 – 200 ºC)
Transformación de la montmorillonita en saponita.
Sin embargo, estas observaciones corresponden a
experimentos de difícil extrapolación a largo plazo,
si no se dispone de la información cinética de las
reacciones que intervienen.
En relación con la evolución del hormigón una de
las líneas fundamentales es conocer los procesos de
degradación por su contacto químico con la formación
geológica. Estos estudios han sido desarrollados
por el Instituto Eduardo Torroja del CSIC.
La interacción de aguas de tipo granítico con distintos
tipos de hormigones ha permitido establecer:
La permeabilidad alcanzada en hormigones es
del mismo orden que la de la bentonita compactada.
Los hormigones con cemento portland muestran
mayor conductividad hidráulica que los
alumínicos que presentan permeabilidad de un
orden superior.
El pH de los lixiviados en los hormigones alumínicos
son más compatibles con la bentonita.
En los hormigones tipo portland se produce un
autosellado por reacciones secundarias de hidratación
y avance de reacciones tipo puzolánicas
y precipitación secundaria de calcita.