| Il documento presente in questa pagina è la relazione integrale e originale (escluse le appendici finali e le note a pie' di pagina) effettuata dalla Sogin per la localizzazione del sito unico nazionale per la raccolta delle scorie nucleari.
(elaborato PDN RT 002 - Rev. 0 - Pag. totali 114)
per le appendici finali della relazione integrale e originale effettuata dalla Sogin
per conoscere il parere su tale studio espresso dal Presidente del C.N.R. - prof. Carlo Rubbia - in Commissione Ambiente alla Camera dei Deputati in data 25.11.03
STUDIO PER LA LOCALIZZAZIONE DI UN SITO PER IL DEPOSITO NAZIONALE CENTRALIZZATO DEI RIFIUTI RADIOATTIVI
SOMMARIO
1 - Premessa
2 - Indirizzi istituzionali
3 - Studi e ricerche pregresse in ambito nazionale
4 - Criteri generali di sicurezza
5 - Recuperabilità dei rifiuti radioattivi
6 - Inventario dei rifiuti radioattivi di II categoria
7 - Inventario dei rifiuti radioattivi di III categoria
8 - Metodologia di selezione di un sito profondo in formazione salina
9 - Applicazione della procedura della selezione del sito
10 - Caratteristiche sismiche e gro-idrologiche del sito di Scanzano Jonico
11 - Caratteristiche ambientali e territoriali dell'area di Scanzano Jonico
12 - Piano preliminare di validazione della scelta del sito
13 - Conclusioni
8 METODOLOGIA DI SELEZIONE DI UN SITO PROFONDO IN FORMAZIONE SALINA
8.1 Premessa
La procedura descritta nel seguito è finalizzata alla individuazione di un sito per la realizzazione di un deposito di rifiuti di II Categoria, avente anche caratteristiche favorevoli per ospitare, dopo indagini e qualificazioni, prima un Laboratorio di Ricerca Sotterraneo (LRS) e, successivamente, in caso di esito positivo delle indagini effettuate, di un deposito definitivo per la III Categoria.
L’LRS ha lo scopo di provvedere alla più approfondita comprensione delle caratteristiche idrologiche, termiche, meccaniche, chimiche e biologiche delle formazioni ospitanti il deposito, nonché dei processi relativi al controllo delle prestazioni delle barriere ingegneristiche e naturali del deposito. In aggiunta l’LRS agevola lo sviluppo della tecnologia relativa alla costruzione, esercizio, eventuale recuperabilità, e chiusura del deposito, come pure la dimostrazione agli specialisti e al pubblico della validità della tecnologia adottata e dell’intero concetto di deposito Dovendo individuare un sito destinato, sia pure in prospettiva, ad ospitare anche i rifiuti di III categoria, incluso il combustibile irraggiato, è evidente che la scelta non può che cadere su formazioni geologiche profonde, in quanto, come da tempo largamente accettato a livello internazionale, esse sono le uniche a poter garantire l’isolamento dei radionuclidi a più lunga vita nei tempi necessari per il loro decadimento a livelli accettabili (tempi dell’ordine di alcune centinaia di migliaia di anni).
Dall’esperienza a livello comunitario e mondiale risulta che le formazioni idonee al deposito dei rifiuti di III categoria sono:
– i sedimenti argillosi;
– i massicci granitici;
– i depositi salini.
I sedimenti argillosi e i massicci granitici, pur in linea di principio adeguati e oggetto di studi e sperimentazioni in diversi paesi, richiedono lunghe e complesse indagini per la caratterizzazione preliminare nella fase di individuazione dei siti idonei. Ciò è dovuto al fatto che:
– le formazioni argillose presentano generalmente intercalazioni, più o meno estese e
consistenti, di sabbie e limi che comportano anisotropie, anche rilevanti, della permeabilità e della circolazione dei fluidi;
– i massicci granitici sono interessati da fratture, dovute sia al processo di raffreddamento
che all’azione tettonica. La distribuzione nel massiccio roccioso di tali fratture e la loro
influenza sui processi della circolazione idrica sotterranea sono difficilmente caratterizzabili.
– I giacimenti salini sono relativamente più semplici da valutare in quanto in essi sono assai più raramente riscontrabili gli aspetti negativi appena evidenziati per le formazioni
granitiche o argillose.
Per di più, nel caso italiano, i depositi salini (salgemma del periodo Messiniano - circa 6 milioni di anni) sono generalmente inglobati all’interno di formazioni argillose impermeabili che, nei casi di modesta attività orogenetica (nei tempi geologici), hanno assicurato la loro esistenza isolandoli dall’azione delle acque e dell’erosione.
In altri termini, un deposito di salgemma:
– è un indicatore naturale dell’isolamento della formazione dalle acque superficiali e
sotterranee;
– ha una permeabilità particolarmente bassa;
– ha una propensione alla deformazione plastica (creeping) che, per le bassissime velocità di deformazione proprie delle strutture geologiche, porta all’autosigillatura di
qualunque frattura si dovesse eventualmente formare;
Alle caratteristiche favorevoli del salgemma si sommano quelle di ottima capacità d’isolamento delle formazioni argillose che, come detto, generalmente inglobano, proteggendoli, i giacimenti salini.
Tali favorevoli caratteristiche delle formazioni argillose vengono dettagliatamente illustrate in Appendice 2.
La formazione di salgemma, per essere idonea al deposito di III categoria, deve essere localizzata in un’area a caratteristiche geodinamiche favorevoli, tali da garantire l’isolamento nel lunghissimo periodo, e avere spessore ed estensione adeguati ad ospitare le gallerie di deposito dei rifiuti radioattivi.
8.2 Principali requisiti per un sito di smaltimento di rifiuti radioattivi in formazioni geologiche profonde
Fermi restando i principi e i criteri di sicurezza precedentemente illustrati nel Capitolo 3, vengono qui definiti i requisiti fondamentali per un sito di smaltimento di rifiuti radioattivi in formazioni geologiche profonde.
A tale scopo, sono stati adottati i requisiti indicati dalla Commissione Europea nel capitolo III.1 “Depositi profondi” del Rapporto EUR 14598 (1992) dal titolo “Evacuazione dei residui radioattivi: criteri raccomandati per un sito di deposito”, che qui di seguito si riportano integralmente. - Stabilità
E' necessario analizzare i rischi di catastrofi naturali che possono modificare notevolmente le condizioni del sito in un futuro prevedibile, dimostrando che la loro probabilità è scarsa.
Il sito deve presentare un elevato livello di stabilità: non devono essere previsti movimenti tettonici (che possono produrre effetti significativi) entro un termine, per esempio, di 10000 anni, in base a valutazioni svolte a livello regionale e a previsioni elaborate a partire dall'analisi di fenomeni verificatisi in passato e dalle tendenze attuali. In generale, il sito deve essere considerato stabile per tutto il tempo indicato dalla valutazione della sicurezza.
La sismicità deve essere debole; la sua soglia limite dipende dalla destinazione e dal sito, ma è necessario che non si prevedano movimenti tettonici d'intensità uguale o superiore al grado 7 della scala Richter (o al grado IX-X della scala Mercalli modificata).
Il sito deve trovarsi abbastanza lontano (ad es. alcune decine di km) da anomalie geotermiche o da fenomeni vulcanici.
- Idrogeologia
Siccome l'acqua è il veicolo naturale principale per quanto riguarda il trasporto di radioattività fuori dal deposito, tra le condizioni essenziali figurano un flusso lento delle acque sotterranee e lo adeguate possibilità di diluizione insieme con determinate proprietà di tali acque.
Le caratteristiche idrogeologiche della formazione e le proprietà idrologiche del sito devono essere tali da garantire che le eventuali conseguenze radiologiche sul sito e sullaregione siano trascurabili, tanto in caso di evoluzione normale quanto in caso di evoluzione anomala.
Devono essere considerate di preferenza le formazioni che presentano un elevato grado di omogeneità e di continuità e, più in generale, quelle caratterizzate da strutture semplici.
- Proprietà chimiche e geochimiche
Le proprietà chimiche e geochimiche della roccia ospitante devono essere tali da favorire il contenimento dei radioelementi, qualora vengano rilasciati dal deposito.
- Proprietà meccaniche e termiche
Le proprietà fisiche della roccia e l'assetto geologico dovrebbero garantire che il calore emesso dai residui venga dissipato in modo adeguato senza alterare le proprietà di confinamento della formazione e senza riscaldare eccessivamente le acque e i sedimenti soprastanti. Ciò implica che vengano imposti determinati limiti per il carico termico, in funzione di ciascuna opzione.
Le proprietà meccaniche della roccia devono essere tali da garantire la sicurezza del deposito e da assicurare che le camere e i pozzi del deposito possano essere sigillati in modo adeguato.
- Profondità e dimensioni della formazione ospitante
Le dimensioni della roccia ospitante dipendono dall'opzione, dai residui da smaltire, dalla capacità del deposito e dall'assetto geologico.
La formazione deve essere abbastanza profonda e ampia da permettere che il deposito sia sufficientemente isolato dalla biosfera. Il deposito deve essere abbastanza profondo da trovarsi al riparo da fenomeni quali l'erosione degli strati superficiali, in particolare nel caso di formazioni sedimentarie.
Il sito e il suo assetto geologico devono essere scelti in modo che lo scavo del deposito non ne comprometta le prestazioni.
- Presenza di risorse naturali
La formazione deve trovarsi sufficientemente lontana da depositi di minerali abbastanza rari da essere considerati oggetto di sfruttamento in futuro. In generale, devono essere scelti di preferenza una formazione e un sito per i quali il rischio di intrusione umana è basso.
Va notato che non è necessario che siano soddisfatti tutti questi criteri, in quanto alcuni di essi bastano a garantire un'adeguata protezione. In definitiva, è da una valutazione globale della sicurezza dell'intero sistema che deve risultare la conformità o meno alle norme di radioprotezione
8.3 Procedura di selezione del sito
Come già detto, dovendo individuare un sito unico nazionale tale da essere destinato non
solo al deposito definitivo dei rifiuti di II categoria, ma, sia pure in prospettiva, ad ospitare
anche i rifiuti di III categoria, incluso il combustibile irraggiato, è evidente che la scelta non
può che cadere su formazioni geologiche profonde.
Il sito risultante da questa selezione dovrà avere, pertanto, proprietà geologiche, idrogeologiche e sismo-tettoniche idonee alla realizzazione di un deposito profondo in giacimento salino dei rifiuti di II Categoria, e le caratteristiche di base d’idoneità atte ad ospitare inizialmente un Laboratorio di Ricerca Sotterraneo (LRS).
Successivamente, dopo approfondite indagini e qualificazioni da effettuare in questo Laboratorio, ed in caso di esito positivo delle stesse, il sito potrà essere sede di un deposito definitivo per rifiuti di III Categoria.
La procedura prevede le tre fasi di azione successive di seguito descritte.
8.3.1 Fase 1: Inventario delle formazioni saline
Definizione dell’inventario delle formazioni saline presenti sul territorio nazionale sulla
base di informazioni e studi effettuati con l’obiettivo di identificare possibili localizzazioni
di depositi per rifiuti ad alta attività e/o lunga vita.
8.3.2 Fase 2: Selezione del sito per successivi livelli di esclusione
In questa fase viene valutata, per i siti individuati dall’inventario di cui sopra, la rispondenza ai requisiti fondamentali illustrati nel precedente paragrafo 8.2, mediante l’applicazione dei seguenti tre livelli di esclusione, formulati sulla base dei suddetti requisiti:
- Primo livello d’esclusione: valutazione dei siti dell’inventario rispetto alle caratteristiche
morfologiche del giacimento, in relazione alle dimensioni del deposito;
- Secondo livello d’esclusione: valutazione dei requisiti di isolamento dei giacimenti.
- Terzo livello d’esclusione: definizione del quadro evolutivo delle aree dei siti non esclusi
dopo i primi due livelli di esclusione, ai fini del mantenimento nel tempo dei requisiti di
sicurezza (stabilità geomorfologica, sismotettonica e geodinamica).
- Quarto livello di esclusione: valutazione comparativa dei siti selezionati rispetto ai requisiti fondamentali di sicurezza.
Dalla selezione di terzo livello sono stati, quindi, identificati un numero ristretto di siti (short list) da sottoporre a comparazione sotto l’aspetto dei requisiti fondamentali di sicurezza e pervenire, nel quarto livello di esclusione, alla scelta di un sito di riferimento sul quale avviare le opportune caratterizzazioni come deposito definitivo di rifiuti di II categoria, prima, e successivamente per un laboratorio di ricerca sotterraneo per lo il deposito definitivo della III categoria.
8.3.3 Fase 3: Caratterizzazione del sito e progetto concettuale del deposito
In questa fase si prevede di effettuare le operazioni di caratterizzazione e validazione del sito di riferimento selezionato.
In parallelo sarà elaborato un progetto concettuale di riferimento che identifichi le soluzioni tecniche per la realizzazione del deposito e che permetta di valutare in maniera probante i costi ed i tempi per la realizzazione dell’opera.
In questa fase saranno anche risolte e validate le scelte fondamentali del progetto, quali la recuperabilità dei rifiuti, le tecnologie per la realizzazione e successiva sigillatura dei pozzi di ingresso (shaft), etc.
Nel caso in cui dalla caratterizzazione del sito dovessero emergere dubbi sulla sua idoneità ad ospitare in via definitiva anche i rifiuti di III categoria, i risultati dello studio dovranno essere sottoposti all’attenzione degli organi decisionali dello Stato per la valutazione di soluzioni alternative.
Figura 8.1 – Schema della metodologia di selezione del sito. 
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