RESUMEN
La disposición geológica profunda (DGD) se ha consolidado como la solución más viable para la gestión final de los residuos radiactivos, al ofrecer el potencial de un confinamiento e aislamiento permanentes de dichos residuos respecto de la biosfera durante escalas de tiempo muy prolongadas. Varios países han avanzado de forma significativa en el desarrollo de conceptos de Almacenes Geológicos Profundos (DGR) para la disposición definitiva de estos residuos. La seguridad a largo plazo de estas instalaciones depende principalmente de la roca anfitriona —la barrera natural que desempeña el papel central— complementada por componentes de ingeniería que, en conjunto, constituyen el sistema de barrera de ingeniería (EBS). El EBS incluye contenedores, rellenos, amortiguadores y otras estructuras diseñadas para garantizar condiciones favorables para el aislamiento a largo plazo de los residuos radiactivos. El diseño, el rendimiento y la evaluación de la seguridad de un DGR —y en particular de sus componentes EBS— son, por tanto, esenciales para el desarrollo sostenible de la energía nuclear, lo que convierte su estudio en un área clave de investigación dentro de la ingeniería geotécnica.
En este contexto, el principal objetivo de esta investigación es contribuir a la comprensión y evaluación del comportamiento a largo plazo de un concepto de sellado de gran diámetro desarrollado en el marco del proyecto Cigéo, liderado por la Agencia Nacional Francesa para la Gestión de Residuos Radiactivos (Andra). Para alcanzar este objetivo, se ha adoptado una estrategia de modelización numérica multi-escala y en múltiples etapas. El enfoque combina una caracterización detallada de materiales con modelos constitutivos avanzados para el núcleo expansivo, los materiales de relleno y la roca anfitriona, teniendo en cuenta características como la anisotropía inherente y la doble estructura. El marco de modelización incorpora procesos hidro-mecánicos acoplados, lo que permite analizar fenómenos clave como la hidratación natural del núcleo de sellado, el desarrollo de la presión de hinchamiento, la resaturación y recompresión de la zona dañada por la excavación (EDZ), el equilibrio global del sistema de sellado y el posible desconfinamiento del núcleo y la consiguiente pérdida de capacidad de hinchamiento. Las simulaciones abordan la complejidad del problema integrando geometrías tridimensionales de gran escala, formulaciones constitutivas avanzadas y detalles geométricos críticos a escala decimétrica. Estas exigentes simulaciones proporcionan información valiosa sobre el rendimiento y la integridad a largo plazo de las estructuras de sellado, estableciendo un marco sólido y una herramienta potente para mejorar la comprensión del comportamiento de estos EBS y contribuir a la optimización del diseño y la seguridad de los almacenes.
Comité
- Pendiente de confirmación
- Pendiente de confirmación
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Directores de tesis:
CANDIDATO
Matías Alonso es doctorando en el grupo de Geomecánica de CIMNE, que forma parte del clúster de investigación Geomecánica e Hidrogeología. Su investigación se centra en la modelización hidro-mecánica de conceptos de sellado y sistemas de barrera de ingeniería para almacenes geológicos profundos de residuos radiactivos.