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Il documento presente in questa pagina sono le appendici finali della relazione integrale e originale (escluse 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 la relazione integrale e originale (escluse le appendici finali) effettuata dalla Sogin
 

APPENDICI FINALI
dello
STUDIO PER LA LOCALIZZAZIONE DI UN SITO PER IL DEPOSITO NAZIONALE CENTRALIZZATO DEI RIFIUTI RADIOATTIVI



SOMMARIO

A1 - Principi di sicurezza e criteri tecnici per lo smaltimento dei rifiuti ad alta attività in formazioni geologiche profonde
A2 - Proprietà di di isolamento delle formazioni argillose
A3 - Il modulo di deposito
A4 - Siti in depositi salini esclusi per caratteristiche geo-morfologiche e giaciturali

A3  IL MODULO DI DEPOSITO

A3.1 Il modulo di deposito tipo

I moduli da impiegare come contenitori finali da inserire nel deposito devono possedere doti di resistenza meccanica, confinamento e durabilità, nelle specifiche condizioni del deposito, per assicurare la recuperabilità in condizioni di sicurezza per il periodo assunto come riferimento nel progetto (100 anni).
Il modulo di deposito assunto come riferimento nel presente studio è costituito da una struttura scatolare parallelepipeda chiusa da un coperchio sigillato avente dimensioni interne tali da poter ospitare diverse tipologie di manufatti condizionati in malta cementizia.
Moduli di questo tipo (CBF-K) sono stati progettati dalla società francese Sogefibre che li ha realizzati impiegando uno speciale fibrocemento. I suddetti moduli sono stati successivamente qualificati per garantire il contenimento e le proprietà meccaniche in depositi di tipo superficiale per una durata di 300 anni.
Nel 1995 la Nuclear Regulatory Commission, l’ente di controllo USA, ha certificato tale modulo come “Multi-Use Container”.
Lo schema del modulo Sogefibre è mostrato nelle figure A3.1 e A3.2

A3.2 Caratteristiche del modulo tipo

Le dimensioni del modulo di riferimento sono riportate nella tabella A3.1. E’ garantito uno spessore minimo delle pareti di almeno 100 mm; il peso del contenitore vuoto è di 4275 kg. Il modulo di deposito è realizzato con una matrice di cemento rinforzata con speciali fibre metalliche inossidabili che, rispetto alle armature impiegate nei conglomerati cementizi tradizionali, danno al fibrocemento una serie di vantaggi:
- distribuzione isotropica del metallo
- materiale meno fragile e più duttile
- minore micro-cracking
La matrice è costituita da cemento con ceneri volanti, additivi e miscele di sabbia. La granulometria della sabbia è selezionata per migliorare la lavorabilità dell’impasto e per ridurre al minimo gli interstizi che normalmente sono presenti tra il cemento e la sabbia normale.
Le fibre metalliche, prodotte dalla società Fibraflex, sono fabbricate mediante raffreddamento rapido (circa un milione di gradi centigradi al secondo) mediante un getto di acqua in pressione diretta verso una colata di metallo fuso sopra un disco rotante ad alta velocità. Il materiale risultante è costituito da strisce metalliche aventi una struttura non cristallina (amorfa) costituita da ferro, carbonio e cromo.
Questo speciale tipo di fabbricazione conferisce alle fibre metalliche elevate caratteristiche di resistenza meccanica, elasticità e resistenza alla corrosione. In particolare, il cromo in forma amorfa conferisce passività alla lega conferendo caratteristiche di inossidabilità più elevate comparate all’acciaio generalmente adoperato per le armature nel cemento.

Nelle tabelle A3.2 e A3.3 sono riportate alcune delle caratteristiche fisiche ed elettrochimiche delle fibre metalliche; in tabella A3.4, A3.5, A3.6, A3.7 sono riportate le proprietà meccaniche e fisiche, le proprietà di contenimento e la resistenza alle radiazioni del fibrocemento.
 

A3.3 Test di qualifica

I moduli sono stati progettati per mantenere l’integrità per tutto il periodo di controllo istituzionale per la messa a deposito di rifiuti a bassa e media attività in depositi superficiali (300 anni). Oltre che per la messa a deposito, i moduli sono anche validati come contenitori ad alta integrità idonei al trasporto. I test sono stati fatti eseguire dall’ANDRA e hanno riguardato:
– resistenza meccanica
– resistenza al microcracking
– proprietà di schermaggio delle radiazioni
– durabilità almeno secolare.
Per verificare l’integrità del modulo Sogefibre per un periodo di 300 anni sono stati effettuati studi e simulazioni su modelli elaborati per la migrazione dei radionuclidi nella matrice cementizia.
Sulla base dei risultati dei test di qualifica, i contenitori cubici CBF-K hanno ricevuto la certificazione ANDRA nel settembre del 1991. Nella tabella A3.7 sono riportate le specifiche ANDRA per i contenitori in fibrocemento.

A3.4 Bibliografia

1. IAEA – TECDOC 1187 – Retrievability of high level waste and spent nuclear fuels – IAEA, Vienna, 2000
2. European Commission Project Report EUR 19145 EN “Concerted Action on the Retrievability of Long Lived Radioactive Waste in Deep Underground Repositories”, 2000
3. NEA/OECD - Reversibility and Retrievability in Disposal of Radioactive Waste: Reflections at the International Level – Paris, 2001.
4. TNO-NITG Information (December 2001) : Retrievable disposal of radioactive waste in the Netherlands



A3.5 Tabelle e figure


Figura A3.1 - Schema del modulo di deposito.

Figura A3.2 - Modulo CBF-K vuoto (sezionato).

Figura A3.3 - Movimentazione dei moduli con apposito dispositivo di aggancio.

Tabella A3.1 – Dimensioni del modulo CBF-K.

Figura A3.4 - Fibre amorfe rinforzanti.

Tabella A3.2 – Caratteristiche fisiche delle fibre metalliche.

Tabella A3.3 – Resistenza alla corrosione delle fibre metalliche.

Tabella A3.4 – Proprietà fisiche e meccaniche del fibrocemento.

Tabella A3.5 - Proprietà di contenimento del fibrocemento (dopo 28 giorni).

Tabella A3.6 - Resistenza alle radiazioni del fibrocemento.

Tabella A3.7 - Specifiche ANDRA per i contenitori in fibrocemento.


 

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