План студенческого проекта
Тема: «Моделирование поведения ОЯТ в глубоких геологических формациях и надежность инженерных барьеров безопасности»
Введение: актуальность захоронения высокоактивных отходов (ВАО) в условиях развития атомной энергетики четвертого поколения; цели и задачи работы.
Глава 1. Характеристика объектов захоронения:
геологические особенности вмещающих пород (кристаллические щиты, соляные пласты, глины) [1];
специфика ОЯТ и РАО, подлежащих окончательной изоляции.
Глава 2. Система инженерных барьеров безопасности (ИББ):
конструкция и материаловедение контейнеров (сталь, медь, чугун);
физико-химические свойства бентонитовых барьеров и их роль в герметизации
Глава 3. Моделирование процессов миграции радионуклидов:
термо-гидро-механико-химические (THMC) процессы в бентонитовой оболочке;
расчет коэффициентов распределения для долгоживущих изотопов (цезий, йод, технеций) [3].
Глава 4. Оценка долговременной безопасности:
сценарное моделирование на периоды от 300 до 1000, от 1000 до 10000 и от 10000 до 1 000 000 лет;
влияние экстремальных внешних факторов (ледниковые периоды, сейсмика).
Заключение: выводы о надежности выбранной системы барьеров для обеспечения экологической безопасности.
Литература
1 Крупская В. В., Закусин С. В., Лехов В. А., Доржиева О. В., Белоусов П. Е., Тюпина Е. А. Изоляционные свойства бентонитовых барьерных систем для захоронения радиоактивных отходов в Нижнеканском массиве // Радиоактивные отходы. 2020. № 1 (10). С. 35—55. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-1-35-55.
2 International Atomic Energy Agency. Performance of Engineered Barriers in Deep Geological Repositories. — Vienna: IAEA, 1992. — 79 p. — (Technical Reports Series ; № 342). — ISBN 92-0-103892-5.
3 Бекман, И. Н. Радиохимия : учебник и практикум для вузов / И. Н. Бекман. — Москва : Издательство Юрайт, 2026. — 812 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-21071-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/590631 (дата обращения: 14.02.2026)
P.s. В рамках исследования применяется методология Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Использование технологии цифровых двойников позволяет моделировать нелинейное поведение бентонитового барьера при сверхдлительных нагрузках. Это дает возможность верифицировать проектные решения в виртуальной среде, сокращая неопределенности, связанные с долгосрочной эволюцией геосферы» [1].
Литература
1 Боровков, А. И. Цифровые двойники в высокотехнологичной промышленности = Digital twins in the high-technology manufacturing industry : монография / А. И. Боровков, Ю. А. Рябов, Л. А. Щербина [и др.]. — Санкт-Петербург : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2022. — 405 с. — ISBN 978-5-7422-7901-3.
2 Крупская В. В., Закусин С. В., Лехов В. А., Доржиева О. В., Белоусов П. Е., Тюпина Е. А. Изоляционные свойства бентонитовых барьерных систем для захоронения радиоактивных отходов в Нижнеканском массиве // Радиоактивные отходы. 2020. № 1 (10). С. 35—55. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-1-35-55.
3 ГОСТ Р 57700.37–2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. — Москва: Российский институт стандартизации, 2021. — 15 с.