Моделирование на геотехнической центрифуге для имитации долгосрочной миграции радионуклидов в крупномасштабных трещиноватых породах

Исследователи из Чжэцзянского университета разработали новый метод моделирования переноса радионуклидов в трещиноватых породах. В исследовании, опубликованном в Rock Mechanics Bulletin, они представили метод ускоренных гипергравитационных экспериментов с использованием геотехнической центрифуги.

Этот подход позволяет решить проблему моделирования долгосрочной (на протяжении десятков и сотен лет) миграции загрязняющих веществ в крупных масштабах, что ранее было практически невозможно с помощью традиционного полевого мониторинга. Метод критически важен для оценки долгосрочной безопасности глубокого геологического захоронения высокоактивных радиоактивных отходов (ВАО), где существует риск их возможной утечки в биосферу через трещиноватые породы.

Ключевым нововведением стало использование 3D-печати для создания модели сети трещин со сложной структурой и низкой проницаемостью, максимально приближенной к полевым условиям. Сравнивая эксперименты при нормальной (1 g) и повышенной (N g) гравитации, учёные разработали методику оценки долгосрочных барьерных свойств низкопроницаемых трещиноватых пород. «Гипергравитационный эксперимент подчёркивает свою ценность для оценки долгосрочных барьерных характеристик низкопроницаемой трещиноватой породы», — отметил ведущий автор работы Вэньцзе Сюй.