Веб-сайт лаборатории

Лаборатория геодинамики была создана в Геофизическом центре РАН в 1993 г. Тематика научно-исследовательских работ лаборатории неразрывно связана с объектами ядерного топливного цикла, т.к. сотрудники ранее работали в геомеханической лаборатории головного НИИ Минатома – института «ВНИПИпромтехнологии». В настоящее время научные исследования осуществляются в рамках приоритетных направлений развитии науки, технологий и техники Российской Федерации и перечня критических технологий, изложенных в Указе Президента РФ №899 от 07.07.2011 г.:

• технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;
• технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения;
• технологии предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Цель исследований:

Разработка научно-технических основ выбора мест размещения, проектирования и эксплуатации объектов ядерного топливного цикла (ЯТЦ), включая хранилища радиоактивных отходов (РАО) и отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в России с предоставлением новых видов научно-технической продукции, позволяющих обеспечить:

а) экологическую безопасность при проектировании и эксплуатации объектов ЯТЦ;

б) удаление из среды обитания человека чрезвычайно опасных РАО за счет разработки и внедрения технологий экологического развития;

в) ускорение процесса разработки и предоставления промышленности новых видов информационных услуг в области геоэкологии и геодинамики;

г) переход российской экономики и атомной промышленности на инновационный путь развития и их конкурентоспособность на глобальных и национальных рынках в соответствии с Меморандумом об образовании Технологической платформы «Технологии экологического развития»;

Разработка методов прогнозирования геодинамической устойчивости геологической среды в условиях воздействия нелинейных геодинамических процессов, обеспечивающих:

а) устойчивость конструктивных элементов наземных и подземных объектов ЯТЦ;

б) максимальную сохранность естественных изоляционных свойств природных барьеров при подземной изоляции РАО и ОЯТ;

в) максимальную информированность управляющих организаций, отвечающих за экологическую безопасность, и общественности о вопросах, касающихся обращения с РАО и ОЯТ;

г) организацию систем долговременного геодинамического мониторинга на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС;

д) оптимизацию объемно-планировочного решения подземной части пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов (ПГЗРО) и выбор эффективных методов исследований в подземной исследовательской лаборатории по обоснованию пригодности Нижнеканского массива для захоронения РАО и ОЯТ.

В России накоплены огромные объемы РАО, активностью более 5,9×10⁹; Кюри. Наиболее токсичными являются высокоактивные отходы (ВАО), сохраняющие свою радиобиологическую опасность в течение десятков тысяч лет. Захоронение ВАО в геологические формации в настоящее время рассматривается в качестве единственного реального способа удаления из среды обитания человека. Безопасность долговременного хранения и захоронения ВАО обеспечивается многобарьерной системой защиты, главным из которых является геологическая среда. Выбор устойчивых участков земной коры для размещения объектов ЯТЦ, включая пункты безопасной изоляции ВАО, это одна из важнейших фундаментальных экологических проблем для России и других развитых стран, требующая немедленного решения.

Однако, до сих пор отсутствует четкая методологическая основа оценки и прогноза геодинамической устойчивости участков земной коры при выборе мест подземной изоляции ВАО. В этой связи основным направлением фундаментальных научных исследований лаборатории является разработка методов оценки, моделирования и прогнозирования геодинамической устойчивости геологической среды при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов ядерного топливного цикла.

За 20-летний период наши исследования в области геодинамики, геомеханики и геоэкологии нашли широкое практическое приложение на многих объектах Госкорпорации «Росатом»: подземный комплекс ФГУП «ГХК», Нижнеканский гранитоидный массив, Калининская АЭС, Нововоронежская АЭС, Ростовская АЭС, хранилища РАО на ФГУП «Радон», урановые рудники ППГО (Краснокаменск), Эльконский урановорудный район (Якутия), Карабашский район (Южный Урал) и др.

В последние годы были выполнены следующие основные работы:

1. Создана «Информационная технология прогнозирования устойчивости геологической среды и выбора мест размещения объектов ядерного топливного цикла». Объектом внедрения стал Нижнеканский гранитоидный массив (Красноярский край), который в настоящее время рассматривается как наиболее вероятное место для пункта глубинного захоронения РАО (ПГЗРО). По итогам работ издана монография: Андерсон Е.Б., Белов С.В., Камнев Е.Н., Колесников И.Ю., Лобанов Н.Ф., Морозов В.Н., Татаринов В.Н. Подземная изоляция радиоактивных отходов. М.: Издательство «Горная книга», 2011. 592 с.
2. Разработаны теория и методика компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния гетерогенной блочной геологической среды, находящейся в нелинейном поле тектонических напряжений, создан вычислительный комплекс на основе метода конечных элементов, а также оригинальные алгоритмы расчета НДС, энергетического анализа уровней опасности деструкции структурных блоков земной коры и фильтрации подземных вод, интеллектуальная собственность на которые защищена авт. св. о госрегистрации: №2011614290 «Geodyn 1.0», №2012615080 «Geoflow 1.1», №2012615081 «GeoReg 2.0».
3. Разработана технология геодинамического мониторинга СДЗК и выделения н опасных зон дифференцированных движений блоков земной коры на основе спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС, включающая методику обоснования размещения геодинамических пунктов, методику выполнения полевых наблюдений и алгоритмы интерпретации данных. Впервые в районе расположения объектов ФГУП «ГХК» создан полномасштабный геодинамический полигон для наблюдений за СДЗК на основе глобальных навигационных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС. В настоящее время геодинамическая сеть состоит из 25 постоянных пунктов наблюдений и охватывает все близлежащие активные тектонические структуры.

Основные результаты 20 летней деятельности лаборатории представлены в буклете.