Реалистичный анализ тенденций развития зоны повреждения при выемке породы в подземной исследовательской лаборатории в Японии

Исследователи из Университета Осаки и Киотского университета представили новую численную модель, которая с высокой точностью воспроизводит наблюдаемую зону повреждения (EDZ) вокруг ниши, вырезанной в галерее подземной исследовательской лаборатории (URL) Хоронобе на глубине 350 метров. Модель успешно предсказывает как протяженность EDZ, так и режимы разрушения породы, зафиксированные в ходе натурных испытаний.

Точное прогнозирование распределения EDZ критически важно для оценки безопасности захоронения высокоактивных радиоактивных отходов (HLW). Эта зона, формирующаяся из-за возникновения множества трещин при строительстве полостей для отходов, приводит к росту проницаемости и снижению прочности окружающего породного массива, который служит естественным барьером. Компиляция хорошо откалиброванных численных моделей для ключевых исследовательских площадок, таких как URL, повышает надежность прогнозов для подобных проектов по всему миру.

"Наши результаты показывают, что смоделированные данные не только хорошо согласуются с измеренными по протяженности EDZ, но и точно описывают наблюдаемые режимы разрушения", — пояснил ассистент-профессор Шо Огата. Ключом к такой воспроизводимости стала способность их анализа одновременно решать задачи деформации породы и её растрескивания, учитывая двустороннее взаимодействие этих процессов. "Учитывая, что осадочные породы, особенно аргиллиты, составляют значительную часть геологического ландшафта Японии, это исследование на площадке URL Хоронобе, где преобладает аргиллит, имеет большое значение для оценки возможности геологического захоронения HLW в стране", — добавил профессор Хидэаки Ясухара.