Aplicação do código computacional HYDRUS-1D na avaliação de segurança de depósito de rejeitos radioativos

Abstract

Em setembro de 1987 na cidade de Goiânia, Goiás, ocorreu um acidente com uma fonte radioativa de cloreto de césio (CsCl) no Instituto Goiano de Radioterapia que estava desativado. O equipamento de radioterapia foi violado, aberto e a fonte radioativa foi manuseada sem os cuidados necessários, contaminando vários locais da cidade. Diferentes equipes iniciaram o processo de descontaminação das áreas afetadas, e o resultado dos trabalhos de descontaminação gerou cerca de 3.500 m3 de rejeitos radioativos com aproximadamente 6.000 toneladas, na forma sólida. Para a armazenagem segura dos rejeitos radioativos foram construídos dois repositórios próximos à superfície em concreto armado. Neste trabalho procurou-se estimar a infiltração de água através do solo da cobertura do depósito, assim como a percolação através da camada de rejeito, e das camadas de concreto e solo abaixo do repositório, até atingir a água subterrânea. Essa avaliação foi possível utilizando-se um balanço hídrico detalhado na cobertura do depósito, levando em conta as taxas de precipitação e evapotranspiração locais, incluindo a retirada de água pelas raízes da vegetação da cobertura. Todos os cálculos foram feitos com o código computacional HYDRUS-1D, avaliando o fluxo de água através de meios variavelmente saturados. Diferentes modelos para a distribuição das raízes das plantas foram considerados, avaliando a importância da retirada de água pelas plantas. As estimativas de infiltração de água foram feitas considerando a cobertura (solo e parede de concreto), zona do rejeito, a camada de concreto abaixo do rejeito e o solo localizado entre o depósito e o aquífero. A performance do sistema da cobertura e das barreiras de engenharia foi modelada para um período de 400 anos, levando em consideração os efeitos de degradação nas propriedades hidráulicas do concreto. O software HYDRUS-1D foi utilizado para simular os fluxos e o transporte de Cs-137 a longo prazo, advindo dos rejeitos radioativos do depósito, através das diferentes camadas (concreto e solo), até atingir o aquífero sob o repositório. Os cálculos do transporte de Cs-137 levaram em consideração os efeitos de sorção e decaimento radioativo do radionuclídeo. As simulações permitiram estimar o fluxo do contaminante da zona do rejeito até a água subterrânea, permitindo avaliar as consequências potenciais para o meio ambiente e público em geral a longo prazo.