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Comparing the prospectivity of hydrogeological settings for deep radioactive waste disposal

Photo by dwoodhouse from unsplash

Nuclear power has the potential to provide significant amounts of reliable electricity generation without carbon dioxide emissions. Disposing of radioactive waste is, however, an ongoing challenge, and if it is… Click to show full abstract

Nuclear power has the potential to provide significant amounts of reliable electricity generation without carbon dioxide emissions. Disposing of radioactive waste is, however, an ongoing challenge, and if it is to be buried, the characterisation of the regional groundwater system is vital to protect the anthroposphere. This aspect is understudied in comparison to the engineered facility; yet, selecting a suitable groundwater setting can ensure radionuclide isolation hundreds of thousands of years beyond that provided by the engineered structure. This paper presents a multi-faceted scoping tool to quantitatively assess, and directly compare, the regional hydrogeological prospectivity of different groundwater settings for disposal at an early stage of the site selection process. The scoping tool is demonstrated using geological data from three distinct UK groundwater settings as a case study. Results indicate a significant difference in the performance potential of different regional groundwater settings to ensure long-term waste containment. L’énergie nucléaire offre la possibilité de fournir des quantités importantes d’électricité fiable sans émettre de gaz carbonique. L’entreposage des déchets radioactifs est cependant un défi permanent et, s’agissant de leur enfouissement, la caractérisation du système hydrogéologique régional est essentielle pour la protection de l’anthroposphère. Cet aspect est sous-étudié par rapport à ce qui est réalisé pour la conception des sites d’entreposage, pourtant la sélection d’un contexte hydrogéologique approprié peut assurer l’isolement des radionucléides sur des centaines de milliers d’années au-delà de celle assurée par la structure d’ingénierie. Cet article présente un outil de ciblage multi-facettes pour évaluer quantitativement et comparer directement, les potentialités hydrogéologiques régionales de différents contextes hydrogéologiques pour l’entreposage à un stade précoce du processus de sélection de site. L’outil de ciblage est présenté en utilisant les données géologiques de trois contextes hydrogéologiques distincts du Royaume-Uni comme cas d’étude. Les résultats indiquent une différence significative du potentiel de performance des différents contextes hydrogéologiques régionaux permettant d’assurer le confinement des déchets sur le long-terme. La energía nuclear tiene el potencial de proporcionar cantidades significativas de generación de electricidad segura sin emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, la eliminación de los residuos radiactivos es un desafío permanente, y si se va a enterrar, la caracterización del sistema regional de aguas subterráneas es vital para proteger la antroposfera. Este aspecto está poco estudiado en comparación con las instalaciones de ingeniería, sin embargo, la selección de un ambiente adecuado de aguas subterráneas puede asegurar el aislamiento de los radionúclidos cientos de miles de años más allá de lo que proporciona la estructura de ingeniería. En este documento se presenta un instrumento polifacético de determinación del alcance para evaluar cuantitativamente y comparar directamente la prospectividad hidrogeológica regional de diferentes entornos de aguas subterráneas para su eliminación en una etapa temprana del proceso de selección del emplazamiento. La herramienta de determinación del alcance se demuestra utilizando como estudio de caso datos geológicos de tres ámbitos distintos de aguas subterráneas del Reino Unido. Los resultados indican una diferencia significativa en el potencial de rendimiento de los diferentes ámbitos regionales de aguas subterráneas para garantizar la contención de los desechos a largo plazo. 核电有潜力提供大量可靠的发电而且不会排放二氧化碳。但是,放射性废物的处置一直是一个挑战,如果要掩埋,区域地下水系统的特征对于保护人类圈至关重要。与工程设施相比,这方面的研究不足,但是,选择合适的地下水条件可以确保放射性核素隔离度比工程结构所提供的要高数十万年。本文提出了一个多方面范围界定的工具,可以定量评估和直接比较不同地下水条件的区域水文地质前景,以便在选址过程的早期阶段进行处理。作为案例研究,采用了英国三个不同地下水条件的地质数据展示了范围界定工具。结果表明,不同区域地下水条件的性能潜力在确保长期废物污染方面存在显着差异。 A energia nuclear tem o potencial de fornecer quantidades significativas de geração confiável de eletricidade sem emissão de dióxido de carbono. O descarte de resíduos radioativos é, no entanto, um desafio contínuo e, para ser enterrado, a caracterização do sistema regional de águas subterrâneas é vital para proteger a antroposfera. Esse aspecto é pouco estudado em comparação com a instalação de engenharia, no entanto, a seleção de uma configuração adequada de água subterrânea pode garantir o isolamento de radionuclídeos centenas de milhares de anos além do fornecido pela estrutura de engenharia. Este artigo apresenta uma ferramenta de escopo multifacetada para avaliar quantitativamente, e comparar diretamente a prospectiva hidrogeológica regional de diferentes configurações de águas subterrâneas para o processo de seleção do local de descarte em um estágio inicial. A ferramenta de escopo é demonstrada usando dados geológicos de três configurações distintas de água subterrânea do Reino Unido como um estudo de caso. Os resultados indicam uma diferença significativa no potencial de desempenho de diferentes configurações regionais de águas subterrâneas para garantir a contenção de resíduos a longo prazo.

Keywords: aguas subterr; groundwater; waste; subterr; subterr neas; para

Journal Title: Hydrogeology Journal
Year Published: 2020

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