Radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä

Kari Rasilainen

Radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä

Research output: Book/Report › Report

Abstract

Tutkittaessa peruskallion soveltuvuutta ydinjätteiden loppusijoitukseen on radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä virtaavan pohjaveden välityksellä keskeinen selvityskohde. Sijoitustilassa radionuklidien ympärille rakennettujen päästöesteiden pettäessä radionuklidit joutuvat kosketukseen pohjaveden kanssa ja alkavat vapautua pohjavesijohteeseen. Radionuklidien kallioperässä tapahtuvan kulkeutumisen selvittäminen voidaan jakaa osatutkimuksiin: radionuklidien vapautuminen pohjaveteen, pohjaveden virtaus, radionuklidien pidättyminen ja hajaantuminen pohjavesijohteessa. Parantaakseen analysointivalmiuttaan selvitettäessä radionuklidien kulkeutumista kallioperässä on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen ydinvoimatekniikan laboratorio hankkinut Battelle Pacific Northwest Laboratories -laitokselta kulkeutumista yhdessä dimensiossa kuvaavan numeerisen mallin MMT1D. Mallissa otetaan huomioon pohjavesijohdetta edustavan virtausputken vesivirtauksen lisäksi radionuklidien pidättyminen, hajaantuminen ja radioaktiivinen hajoaminen, myös hajoamisketjujen osalta, virtausputkessa. Mallin tuloksia on verrattu GETOUTilla laskettuihin, ja testitapauksissa vastaavuus havaittiin hyväksi. Mallia on kehitetty ottamaan huomioon virtaamaton vesi, jolloin radionuklidit etenevät diffundoitumalla, sekä vapautumistapahtuman kyllästymisilmiö, jossa liukoisuustulo asettaa ylärajan nuklidin pitoisuudelle pohjavedessä. Mallia on myös kehitetty ottamaan huomioon etenemis-, pidättymis- ja hajaantumisominaisuuksien vaihtelu pohjavesijohteessa, ts heterogeeninen virtausputki. Kehitettyjä algoritmeja on testattu, ja testitapauksissa tulokset olivat hyvät. Riippumatta itse mallien algoritmien luotettavuudesta jää kulkeutumismallien tuloisiin syötteissä olevan epätarkkuuden vuoksi aina tietty epävarmuus, joten tuloksia on pidettävä lähinnä suuruusluokka-arvioina.

Original language	Finnish
Place of Publication	Espoo
Publisher	VTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages	142
ISBN (Print)	951-38-1401-7
Publication status	Published - 1982
MoE publication type	D4 Published development or research report or study

Publication series

Series	Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number	62
ISSN	0358-5077

Cite this

@book{4b70939640214a3ea75fa0e77ed73d33,

title = "Radionuklidien kulkeutuminen kallioper{\"a}ss{\"a}",

abstract = "Tutkittaessa peruskallion soveltuvuutta ydinj{\"a}tteiden loppusijoitukseen on radionuklidien kulkeutuminen kallioper{\"a}ss{\"a} virtaavan pohjaveden v{\"a}lityksell{\"a} keskeinen selvityskohde. Sijoitustilassa radionuklidien ymp{\"a}rille rakennettujen p{\"a}{\"a}st{\"o}esteiden pett{\"a}ess{\"a} radionuklidit joutuvat kosketukseen pohjaveden kanssa ja alkavat vapautua pohjavesijohteeseen. Radionuklidien kallioper{\"a}ss{\"a} tapahtuvan kulkeutumisen selvitt{\"a}minen voidaan jakaa osatutkimuksiin: radionuklidien vapautuminen pohjaveteen, pohjaveden virtaus, radionuklidien pid{\"a}ttyminen ja hajaantuminen pohjavesijohteessa. Parantaakseen analysointivalmiuttaan selvitett{\"a}ess{\"a} radionuklidien kulkeutumista kallioper{\"a}ss{\"a} on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen ydinvoimatekniikan laboratorio hankkinut Battelle Pacific Northwest Laboratories -laitokselta kulkeutumista yhdess{\"a} dimensiossa kuvaavan numeerisen mallin MMT1D. Mallissa otetaan huomioon pohjavesijohdetta edustavan virtausputken vesivirtauksen lis{\"a}ksi radionuklidien pid{\"a}ttyminen, hajaantuminen ja radioaktiivinen hajoaminen, my{\"o}s hajoamisketjujen osalta, virtausputkessa. Mallin tuloksia on verrattu GETOUTilla laskettuihin, ja testitapauksissa vastaavuus havaittiin hyv{\"a}ksi. Mallia on kehitetty ottamaan huomioon virtaamaton vesi, jolloin radionuklidit etenev{\"a}t diffundoitumalla, sek{\"a} vapautumistapahtuman kyll{\"a}stymisilmi{\"o}, jossa liukoisuustulo asettaa yl{\"a}rajan nuklidin pitoisuudelle pohjavedess{\"a}. Mallia on my{\"o}s kehitetty ottamaan huomioon etenemis-, pid{\"a}ttymis- ja hajaantumisominaisuuksien vaihtelu pohjavesijohteessa, ts heterogeeninen virtausputki. Kehitettyj{\"a} algoritmeja on testattu, ja testitapauksissa tulokset olivat hyv{\"a}t. Riippumatta itse mallien algoritmien luotettavuudesta j{\"a}{\"a} kulkeutumismallien tuloisiin sy{\"o}tteiss{\"a} olevan ep{\"a}tarkkuuden vuoksi aina tietty ep{\"a}varmuus, joten tuloksia on pidett{\"a}v{\"a} l{\"a}hinn{\"a} suuruusluokka-arvioina.",

author = "Kari Rasilainen",

year = "1982",

language = "Finnish",

isbn = "951-38-1401-7",

series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",

publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",

number = "62",

address = "Finland",

}

TY - BOOK

T1 - Radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä

AU - Rasilainen, Kari

PY - 1982

Y1 - 1982

N2 - Tutkittaessa peruskallion soveltuvuutta ydinjätteiden loppusijoitukseen on radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä virtaavan pohjaveden välityksellä keskeinen selvityskohde. Sijoitustilassa radionuklidien ympärille rakennettujen päästöesteiden pettäessä radionuklidit joutuvat kosketukseen pohjaveden kanssa ja alkavat vapautua pohjavesijohteeseen. Radionuklidien kallioperässä tapahtuvan kulkeutumisen selvittäminen voidaan jakaa osatutkimuksiin: radionuklidien vapautuminen pohjaveteen, pohjaveden virtaus, radionuklidien pidättyminen ja hajaantuminen pohjavesijohteessa. Parantaakseen analysointivalmiuttaan selvitettäessä radionuklidien kulkeutumista kallioperässä on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen ydinvoimatekniikan laboratorio hankkinut Battelle Pacific Northwest Laboratories -laitokselta kulkeutumista yhdessä dimensiossa kuvaavan numeerisen mallin MMT1D. Mallissa otetaan huomioon pohjavesijohdetta edustavan virtausputken vesivirtauksen lisäksi radionuklidien pidättyminen, hajaantuminen ja radioaktiivinen hajoaminen, myös hajoamisketjujen osalta, virtausputkessa. Mallin tuloksia on verrattu GETOUTilla laskettuihin, ja testitapauksissa vastaavuus havaittiin hyväksi. Mallia on kehitetty ottamaan huomioon virtaamaton vesi, jolloin radionuklidit etenevät diffundoitumalla, sekä vapautumistapahtuman kyllästymisilmiö, jossa liukoisuustulo asettaa ylärajan nuklidin pitoisuudelle pohjavedessä. Mallia on myös kehitetty ottamaan huomioon etenemis-, pidättymis- ja hajaantumisominaisuuksien vaihtelu pohjavesijohteessa, ts heterogeeninen virtausputki. Kehitettyjä algoritmeja on testattu, ja testitapauksissa tulokset olivat hyvät. Riippumatta itse mallien algoritmien luotettavuudesta jää kulkeutumismallien tuloisiin syötteissä olevan epätarkkuuden vuoksi aina tietty epävarmuus, joten tuloksia on pidettävä lähinnä suuruusluokka-arvioina.

AB - Tutkittaessa peruskallion soveltuvuutta ydinjätteiden loppusijoitukseen on radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä virtaavan pohjaveden välityksellä keskeinen selvityskohde. Sijoitustilassa radionuklidien ympärille rakennettujen päästöesteiden pettäessä radionuklidit joutuvat kosketukseen pohjaveden kanssa ja alkavat vapautua pohjavesijohteeseen. Radionuklidien kallioperässä tapahtuvan kulkeutumisen selvittäminen voidaan jakaa osatutkimuksiin: radionuklidien vapautuminen pohjaveteen, pohjaveden virtaus, radionuklidien pidättyminen ja hajaantuminen pohjavesijohteessa. Parantaakseen analysointivalmiuttaan selvitettäessä radionuklidien kulkeutumista kallioperässä on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen ydinvoimatekniikan laboratorio hankkinut Battelle Pacific Northwest Laboratories -laitokselta kulkeutumista yhdessä dimensiossa kuvaavan numeerisen mallin MMT1D. Mallissa otetaan huomioon pohjavesijohdetta edustavan virtausputken vesivirtauksen lisäksi radionuklidien pidättyminen, hajaantuminen ja radioaktiivinen hajoaminen, myös hajoamisketjujen osalta, virtausputkessa. Mallin tuloksia on verrattu GETOUTilla laskettuihin, ja testitapauksissa vastaavuus havaittiin hyväksi. Mallia on kehitetty ottamaan huomioon virtaamaton vesi, jolloin radionuklidit etenevät diffundoitumalla, sekä vapautumistapahtuman kyllästymisilmiö, jossa liukoisuustulo asettaa ylärajan nuklidin pitoisuudelle pohjavedessä. Mallia on myös kehitetty ottamaan huomioon etenemis-, pidättymis- ja hajaantumisominaisuuksien vaihtelu pohjavesijohteessa, ts heterogeeninen virtausputki. Kehitettyjä algoritmeja on testattu, ja testitapauksissa tulokset olivat hyvät. Riippumatta itse mallien algoritmien luotettavuudesta jää kulkeutumismallien tuloisiin syötteissä olevan epätarkkuuden vuoksi aina tietty epävarmuus, joten tuloksia on pidettävä lähinnä suuruusluokka-arvioina.

M3 - Report

SN - 951-38-1401-7

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Radionuklidien kulkeutuminen kallioperässä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -