RESUM
La disposició geològica profunda (DGD) s’ha consolidat com la solució més viable per a la gestió final dels residus radioactius, ja que ofereix el potencial d’un confinament i aïllament permanents d’aquests residus respecte de la biosfera durant escales de temps molt prolongades. Diversos països han avançat de manera significativa en el desenvolupament de conceptes d’Emmagatzematge Geològic Profund (DGR) per a la disposició definitiva d’aquests residus. La seguretat a llarg termini d’aquestes instal·lacions depèn principalment de la roca hoste —la barrera natural que exerceix el paper central—, complementada per components d’enginyeria que, conjuntament, constitueixen el sistema de barrera d’enginyeria (EBS). L’EBS inclou contenidors, rebliments, coixins i altres estructures dissenyades per garantir condicions favorables per a l’aïllament a llarg termini dels residus radioactius. El disseny, el comportament i l’avaluació de la seguretat d’un DGR —i en particular dels seus components EBS— són, per tant, essencials per al desenvolupament sostenible de l’energia nuclear, fet que converteix el seu estudi en una àrea clau de recerca dins de l’enginyeria geotècnica.
En aquest context, l’objectiu principal d’aquesta recerca és contribuir a la comprensió i avaluació del comportament a llarg termini d’un concepte de segellat de gran diàmetre desenvolupat en el marc del projecte Cigéo, liderat per l’Agència Nacional Francesa per a la Gestió de Residus Radioactius (Andra). Per assolir aquest objectiu, s’ha adoptat una estratègia de modelització numèrica multiescala i en múltiples etapes. L’enfocament combina una caracterització detallada dels materials amb models constitutius avançats per al nucli expansiu, els materials de rebliment i la roca hoste, tenint en compte característiques com l’anisotropia inherent i la doble estructura. El marc de modelització incorpora processos hidromecànics acoblats, fet que permet analitzar fenòmens clau com la hidratació natural del nucli de segellat, el desenvolupament de la pressió de lliscament, la resaturació i recompressió de la zona danyada per l’excavació (EDZ), l’equilibri global del sistema de segellat i el possible desconfinament del nucli i la consegüent pèrdua de capacitat d’expansió. Les simulacions aborden la complexitat del problema integrant geometries tridimensionals d’escala gran, formulacions constitutives avançades i detalls geomètrics crítics a escala decimètrica. Aquestes simulacions exigents proporcionen informació valuosa sobre el comportament i la integritat a llarg termini de les estructures de segellat, establint un marc sòlid i una eina potent per millorar la comprensió del comportament d’aquests EBS i contribuir a l’optimització del disseny i la seguretat dels emmagatzematges.
Comitè
- Pendent de confirmació
- Pendent de confirmació
- Pendent de confirmació
Directors de tesi:
CANDIDAT
Matías Alonso és candidat doctoral al grup de Geomecànica de CIMNE, que forma part del clúster de recerca Geomecànica i Hidrogeologia. La seva recerca se centra en la modelització hidromecànica de conceptes de segellat i sistemes de barrera d’enginyeria per a emmagatzematges geològics profunds de residus radioactius.