ON NUMERICAL PETROPHYSICАL EVALUATION OF GRANITOIDS OF AREA NEAR THE SOUTH-UKRAINIAN NUCLEAR POWER PLANT WITH THE DETERMINATION OF THE POSSIBILITY OF USING ITS FOR THE DISPOSAL OF RADIOACTIVE WASTE

M. Tolstoy; N. Kostenko; O. Shabatura

Автор(и)

М. Толстой Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна
Н. Костенко Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна
О. Шабатура Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна

Ключові слова:

Анотація

Однією із важливих задач сучасної ядерної енергетики є вирішення проблеми безпечної утилізації радіоактивних відходів (РАВ) працюючих блоків атомних електростанції (АЕС). Загальноприйнятною світовою практикою поводження із радіоактивними відходами є їх захоронення в спеціально обладнаних інженерних спорудах, серед яких підземний варіант сховищ РАВ має ряд суттєвих переваг у порівнянні з їх наземним складуванням. Але при виборі майданчика підземного сховища РАВ постає проблема обмеженого петрофонду придатного для використання в якості депозитарію з точки зору їх інженерної і екологічної безпеки. Все це спонукає дослідників до прискореного визначення альтернативних ділянок, придатних для нетривалого підземного захоронення РАВ в районі діючих АЕС. Зрозуміло, що правильний вибір майданчика сховища повинен враховувати велику кількість інженерно-геологічних критеріїв висунутих до вмісних порід депозитарію. Причому ваговою властивістю, що контролює тепломасоперенос в гірському середовищі є величина і характер проникності гірських порід. Спеціальні петрофізичні дослідження показали досить обмежене коло характеристик, які дають змогу коректно оцінювати параметр ефективної проникності гірських порід. Серед них відзначимо емнісні, пружні і, певною мірою, радіоактивні параметри. В основі даного дослідження лягло положення про петрофізичне моделювання засобами математичної статистики провідних петротипів двох мегаблоків Українського щита (Дністровсько-Бузького і Інгульського) для оцінки їх ефективної проникності. Враховуючи значний обсяг аналітичних даних приймався комплексний характер оцінювання проникності зв'язаної системою множинних кореляційних навантажень із іншими вимірювальними характеристиками порід. Для їх систематизації і аналізу були використані кластер-аналіз і метод головних компонент у режимі кореляційної матриці. Це дало змогу класифікувати об'єкти досліджень і виконати операції оптимізації і вибору найбільш придатних геологічних об'єктів. За отриманими результатами серед 27 досліджених петротипів гранітоїдів придатними для утилізації РАВ за петрофізичними ознаками виявилися ендербіти олександрівські та граніти кіровоградські. Окрім величин ефективної проникності, перші з них можуть бути привабливими, з точки зору фізико-механічних властивостей і територіальної близькості до Південноукраїнської АЕС, тобто найменш затратні та екологічно безпечні з точки зору транспортування РАВ. Інший петротип (граніти кіровоградські) виявився оптимальним не тільки в якості репозитарію РАВ, але і для створення підземних лабораторій комплексних досліджень ізоляційних властивостей вмісних порід. Як свідчить французький досвід (передової атомноенергетичної країни світу) подібні лабораторії можуть бути використані для оцінювання кристалічних масивів з метою тимчасового і тривалого (консервуючого) зберігання небезпечних радіоактивних відходів.

Посилання

Verbitsky S.T., Kendzera A.V. Safronov O.N., Bushmakyna G.N., (2009) Seismological monitoring of location area of South Ukrainian power supply package and preliminary results of observations [Seismologicheskiy monitoring rayona razmeshcheniya Yuzhno-Ukrainskogo energokompleksa i predvaritelnye rezultaty nablyudeniy]. Monitoring geologicheskiy procesiv – Monitoring of Geological Processes: Materials of IX International Scientific Conference, Kyiv, 14 – 17 October 2009. K., 44-46 (In Russian).

Isolation of radioactive waste in subsurface of Ukraine (problems and possible solutions) [Izolyatsia radioaktyvnykh otkhodov v nedrakh Ukrainy (problemy i vozmozhnye reshenia)]: monograph / edited by V.M. Shestopalov, (2006). K., 398 (In Russian).

Kuziv L., (2011). Perspectivity of petrotypes of granitoids from Volyn megablock by their petrophysical characteristics for disposal of radioactive waste [Perspektyvnist petrotypiv granitoidiv Volynskogo megabloku za yikh petrofizuchnymy kharakterystykamy dlya zakhoronennya RAV]: synopsis of thesis ... candidate of geological sciences: 21.06.01, K., 25 (In Ukrainian).

Laverov N.P., Petrov V.V., Poluektov V.V., Nasimov R.M., Hammer J., Burmistrov A.A., Schukin S.I., (2008). Uranium deposit Antaeus – natural analogue of SNF disposal and underground geodynamical laboratory in the granites [Uranovoe mestorozhdenie Antey – prirodnyy analog khranilishcha OyaT i podzemnaya geodinamicheskaya laboratoria v granitakh]. Geologia rydnykh mestorozhdeniy – Geology of Ore Deposits, 50, 5, 387–413 (In Russian).

Sobotovich E.V., Shestopalov V.M., Belevtsev R.Ya. et al., (1996)/ State of the problem of radioactive waste disposal in Ukraine and geological aspects of their isolation [Sostoyanie problemy zakhoronenia radioaktivnykh otkhodov v Ukraine i geologicheskie aspekty ikh izolyatsii]. Problemy Chornobylskoi zony vidshchudzhennya – Problems of Chernobyl Exclusion Zone, 3, 5–16 (In Russian).

Mattsson H., Thunehed H., (2004). Compilation of petrophysical data from rock samples and in situ gamma-ray spectrometry measurements. Stage 2 – 2004 (including 2002). P-Report P-04-294. Nov., 69. Oskarshamn site investigation [Electronic source]. http://www.skb.se/Templates/Standard 17139.aspx.