Современные аспекты моделирования динамики содержаний радиоактивных веществ в многослойных хранилищах

Аннотация

Стабильное развитие атомной энергетики во всем мире за последние несколько десятилетий привело к образованию и накоплению больших объемов радиоактивных отходов. В настоящее время каждое государство, обладающее системами ядерной энергетики, в качестве долгосрочной стратегии обращения с радиоактивными отходами, как правило, использует концепцию геологической утилизации, что требует непрерывное совершенствование методов и средств ввиду ужесточения экологических стандартов обращения с отходами и норм радиационного контроля. В статье рассматриваются особенности моделирования динамики содержаний радиоактивных веществ в однослойных и многослойных хранилищах твердых радиоактивных отходов, полученных в процессе уранового производства, в виде одномерных уравнений и системы уравнений второго и первого порядков. Приведен обзор возможностей существующих моделей, которые позволяют учитывать сложные взаимодействия между радионуклидами и окружающей средой, а также возможные источники загрязнения и механизмы переноса радиоактивных веществ. Сделан акцент на возможности получения данных о временной эволюции содержаний радионуклидов в хранилище для проведения оценки потенциального радиационного воздействия на окружающую среду и человека по результатам математического моделирования с использованием рассматриваемых численных выражений. Показано, что использование рассматриваемых моделей позволяет анализировать и предсказывать перемещение растворенных радионуклидов и других веществ при решении современных научных инженерных и экологических задач. Отмечено, что в настоящее время отсутствует модель, позволяющая осуществлять прогнозирование пространственно-временных изменений содержаний радионуклидов в различных слоях хвостохранилищ с целью исследования накопленных радиоактивных отходов, чтобы раскрыть механизмы их образования, проанализировать особенности распределения, выявить зоны активной концентрации и определить миграционную активность радионуклидов в процессе хранения.