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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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