Microbial aspects of HLW repository Petr Polívka Alena Ševců JADERNÝ PALIVOVÝ CYKLUS Centrum výzkumu Řež Technická univerzita Liberec Symposium Odpadové Forum 2016, Hustopeče u Brna března 2016

Rozdělení RAO 1 LLW < 10 9 Bq. m -3 ILW 10 9 až Bq. m -3 HLW > Bq. m -3 vysoce aktivní součásti, solidifikace (spálením/tavením) do skla či keramiky a zvláštní kat. spotřebované palivo, očekává se vývoj tepla – chlazení, geologické úložiště Zdroje HLW -JE spotřebované palivo -Přepracovaní paliva (otevřený jaderný cyklus Francie) -Konstrukční součásti z vyřazování – bude malé množství HLW, aktivovaný materiál blízko aktivní zóny -Průmysl – odpady z těžby a úprav uranových rud, sanace těžby -Výzkum – radioizotopy (α, β, γ), ochr.pomůcky, široká škála (!) -Zpracování – dekontaminace, odparka, zahuštěné roztoky

Multibariérový princip uložení 2 HLW budou umístěny v hlubinném úložišti Forma odpadu – stabilizovaná Obal – kontejner (Fe, Cu) s vnitřním uspořádáním, konstrukce pro dlouhodobou životnost (min.10 4 let) – palivo – speciální kontejner – ostatní HLW Těsnící systém – kontejner je izolován od prostředí, prostor je vyplněn těsnícím mat. (bentonit, cement), který při výšení vlhkosti zvětší objem, poskytuje dostatečnou retardační schopnost Geologická formace – seismicky stabilní, dostatečná mocnost a hloubka, geologicky kompaktní (bez prasklin a toku vody) Nižší kvalita jedné bariéry musí být kompenzována vyššími nároky na ostatní prvky !

Mikrobiální aspekty v úložišti vysoce aktivních odpadů 3 Potenciál interakcí které mohou probíhat v úložišti Mikoorganismy – původní, vnesené Materiál kanystru – Fe, Cu Prostředí – hostitelský masiv (granit, jíly) – zásyp (Na, Na-Ca bentonity)

Vývoj znalostní báze bezpečnostní dokumentace o vliv mikrobiálních procesů na geologické ukládání radioaktivních odpadů Keywords: microorganisms, repository condition and microbial processes, safety models WP1 Zlepšování znalostní základny geologicky bezpečnostních případů o chování organických látek obsahující RN s dlouhým poločasem rozpadu ve středně aktivních odpadech WP2 Zlepšování znalostní základny bezpečnostních případů o vlivu mikrobiálních procesů na vysoce aktivní odpad a vyhořelé palivo při geologickém ukládání WP3 Integrace, komunikace a rozšiřování znalostí WP4 Projektový management Projekt MIND 4

Přístrojové vybavení pro práci anaerobních podmínkách Dlohodobý kontinuální provoz 24 h/365 D Velmi nízká zbytková koncentrace kyslíku C (O 2 ) < 1 ppm) Anaerobní prostředí 5

Zaměření provedení experimentů I 6 Mikrobiálně ovlivněná koroze pro materiály používané na konstrukci kontejnerů předpokládaných v českém konceptu ukládání SF Citlivý el-chemický měřící systém Elektro-chemická impedanční spektroskopie (EIS) Stanovení korozní rychlosti (μm/rok) a vliv MO Charakter koroze (plošná, hloubková, bodová apod…) Podmínky v HÚ pH, Eh, podzemní vody Ovlivnění přítomností MO (nejdůležitější SRB, IRB)

Zaměření provedení experimentů II 7 Mikrobiálně ovlivněná koroze Charakterizace korozních produktů Ramanova spektroskopie -iRaman 582 nm (zelený laser) -rozlišení > 4,5 cm -1 -rozsah 50 – 2900 cm -1 -měření přímo v anaerobním prostředí pomocí druhé vláknové optiky, dynamika dějů Charakterizace – přítomnost minerálních formy Fe 2+, Fe 3+ Obrazová analýza (polarizační mikroskopie) & SW Experimet jsou nyní v průběhu a přípravě návazných exp.

Microcosmos (100 nm)Hlubinné úložiště (-1000 m) DĚKUJI ZA POZORNOST ! This project has received funding from the Euratom research and training programme under grant agreement No Tato práce vznikla za finanční podpory projektu SUSEN CZ.1.05/2.1.00/ , který je realizován v rámci Evropského fondu regionálního rozvoje (ERDF). Poděkování / Acknowledgement 8