بهسازي مقاومتي و جذب اشعه در پوشش مخازن دفن پسماندهاي پرتوزا توسط افزودني معدني گوتيت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

امروزه با گسترش استفاده روز افزون از تكنولوژي انرژي هستهاي، يكي از مهمترين نگرانيهاي جوامع بشري شيوه دفن و جلوگيري از انتشار آلودگي ناشي از پسماندهاي هستهاي پرتوزا در محيط‌زيست ميباشد. در اين زمينه پسماندهاي پرتوزا سطح پايين باتوجه به حجم بسيار زياد نسبت به ساير پسماندهاي پرتوزا از اهميت بالاتري برخوردار ميباشند. از آنجايي كه پسماندهاي پرتوزا تا هزاران سال ميتوانند بهصورت فعال باقي بمانند و محيط‌زيست و موجودات زنده را دچار آسيبهاي زيادي كنند، لذا دفن ايمن و اصولي اين نوع پسماندها امري ضروري و لازم ميباشد. پسماندهاي پرتوزا سطح پايين معمولا در مخازن سطحي دفن ميشوند كه در اطراف اين مخازن بايد از يك لايه پوشاننده مناسب جهت جلوگيري از انتشار پرتوهاي ساطع شده، نفوذپذيري هيدروليكي و همچنين مقاوم براي ساليان طولاني استفاده شود. خاك رس بهدليل قابليت جذب بالا، متراكم و يكدست بودن، ارزان قيمت و در دسترس بودن يكي از گزينههاي مناسب براي استفاده بهعنوان لايه محافظ در اين مراكز ميباشد. هدف اين پژوهش بهبود عملكرد خاك رس بنتونيت در برابر انتشار اشعه و نفوذپذيري هيدروليكي با استفاده از درصدهاي مختلف افزودني گوتيت ميباشد. همچنين باتوجه به اهميت پايداري و نگهداري اين مراكز براي ساليان طولاني، پارامترهاي مقاومتي نيز مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. در اين پژوهش ابتدا با انجام آزمايش تراكم درصد رطوبت بهينه براي هر تركيب بهدست آمده است، سپس با استفاده از نمونههاي ساخته شده در درصد رطوبت بهينه ميزان ضريب تضعيف خطي اشعه در سطوح انرژي 1173،662 و 1332 كيلوالكترون ولت توسط دستگاه آشكار ساز سديمي Na(TI)، ميزان نفوذپذيري هيدروليكي تركيبات مختلف توسط آزمايش بار آبي افتان و همچنين پارامترهاي مقاومتي مانند: چسبندگي، مدول الاستيسيته و ... نيز توسط آزمايش برش مستقيم و مقاومت تك محوره (UCS)، محاسبه شده است. نتايج ضريب تضعيف خطي اشعه به صورت آزمايشگاهي و با استفاده از آشكار ساز سديمي سوسوزن محاسبه و با مقادير شبيهسازي شده توسط كد MCNP و پايگاه داده XCOM مقايسه شده است. نتايج نشان ميدهد كه افزودن پودر گوتيت در درصدهاي مختلف باعث افزايش ميزان ضريب تضعيف خطي اشعه ميگردد درحالي كه ميزان نفوذپذيري را اندكي افزايش ميدهند اما همچنان در محدوده مجاز خواهد بود. همچنين مشاهده شد كه افزودن پودر گوتيت در عملكرد مقاومتي تركيبات تاثير زيادي نخواهد داشت. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه تركيب بنتونيت حاوي 30درصد گوتيت باعث بهبود عملكرد ضريب تضعيف خطي اشعه(μ) گرديده و ساير پارامترهاي مقاومتي و ميزان نفوذپذيري هيدروليكي نيز در محدوده مجاز نگه داشته است.

222145

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان