Characterization of expanded vermiculite to use as natural barrier in repository

Thais Braga Teixeira; Clédola Cássia Oliveira de Tello

doi:10.15392/bjrs.v9i1A.1531

Authors

Thais Braga Teixeira CDTN - centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear
Clédola Cássia Oliveira de Tello CDTN - centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1A.1531

Keywords:

Expanded vermiculite, clay characterization, repository, protocol.

Abstract

Brazilian National Nuclear Energy Commission – CNEN – is responsible to build a repository for the low and intermediate--level radioactive wastes generated in Brazil. In accordance of Brazilian legislation it will be a near surface one. In the repository, treated waste will be stored, which will be surrounded by engineering and natural barriers, in order to prevent the release of radionuclides, during the required time to their decay to the limit levels. The focus of this study is to characterize the expanded vermiculite, which can be used as a natural barriers, over and under the engineering barriers and also as a backfill. They have the function of limiting water infiltration and stabilizing the disposal system, filling the empty spaces, controlling the gases and delaying the release of radionuclides. In this paper is presented the characterization of an expanded vermiculite. The tests to determine its physical chemical properties were based on a clay characterization Protocol. The granulometric analysis was performed using a sieving method. The moisture content was established by the gravimetric method of weight loss, and the specific surface area by the BET method. The helium ultrapicnometer method was used to determine the density. The microstructure was analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results indicate that the studied vermiculite would be efficient as a natural barrier of the Brazilian surface repository, as the it presented a stable structure.

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Author Biographies

Thais Braga Teixeira, CDTN - centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear

Thais Braga Teixeira é a aluna de iniciação científica do Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear - CDTN desde 2017, cursa o último ano de engenharia química no Centro Universitário Una Betim. Atualmente faz parte do quadro de colaboradores do setor SEGRE / CDTN.

Clédola Cássia Oliveira de Tello, CDTN - centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear

Possui graduação em Engenharia Química pela Escola de Engenharia (1977), mestrado em Engenharia Nuclear pela Universidade Federal de Minas Gerais (1987) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2001). Atualmente é servidor da Comissão Nacional de Energia Nuclear, perito - International Atomic Energy Agency e tecnologista senior da Comissão Nacional de Energia Nuclear. Tem experiência na área de Engenharia Nuclear, com ênfase em Repositórios, atuando principalmente nos seguintes temas: cimentação, rejeitos radioativos, gerência de rejeitos, avaliação do produto solidificado e repositório. Professora e orientadora do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais. Coordenadora Técnica do Projeto RBMN, cujo objetivo é implantar e construir o repositório nacional para os rejeitos radioativos de baixo e médio nível de radiação. Participação do Grupo de Trabalho Interministerial GT-8 dentro do Comitê para o Desenvolvimento do Programa Nuclear Brasileiro (CDPNB).

References

CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear. Gerência de Rejeitos Radioativos de Baixo e Médio Níveis de Radiação. Resolução 167/14, CNEN NN 8.01. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil. 2014. Available at: < http://appasp.cnen.gov.br/seguranca/normas/pdf/Nrm801.

pdf >. Last accessed: May 2019.

TELLO, C.C.O. “Implementation of the Brazilian national repository”. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, 2013, Recife. Annals… Recife: Comissão Nacional de Energia Nuclear, 2013.

SANTOS, D. M. M. Elaboração de protocolo para caracterização de argilas como material de recheio e de cobertura para repositório de superfície. Dissertação de Mestrado em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, Belo Horizonte: Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, CDTN, Belo Horizonte, 111p, 2017.

UGARTE, J. F. O.; SAMPAIO, J. A.; FRANÇA, S. C. A. Vermiculita. Minerais CETEM. Avaiable at : <:http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/1142/1/38.%20VERMICULITA%203%20sampaio.pdf>. Last accessed in May 2019.

MARCOS, C; ARANGO, Y. C. C.; RODRIGUEZ, I. X-ray diffraction studies of the thermal behavior of commercial vermiculites. Applied Clay Science, 2009. Elsevier Available at: <https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169131708000562>. Last accessed: April 2019.

CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR. Análise granulométrica de minérios.. Rotina Técnica – RT 0338 (CT5) LABCIM/CDTN, Belo Horizonte – MG, CDTN, 2001.

CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR. Determinação do teor de umidade em argilas. Rotina Técnica – RT 0417 (SN1) LABCIM/CDTN, Belo Horizonte – MG, CDTN, 2005.

TEIXEIRA, V. G.; COUTINHO, F. M. B.; GOMES, A. S. Principais métodos de caracterização da porosidade de resinas à base de divinilbenzeno. Química Nova, v. 24, n. 6, pp. 808-818, 2001.

OLIVEIRA, Jr. M. et al. Projeto e construção de um picnômetro a ar para caracterização de insumos e produtos farmacêuticos. Química Nova, v. 33, n. 6, p. 1384-1388, 2010.

QUANTACHROME Gas Pycnometers. Available at: https://www.quantachrome.com/pdf_brochures/07171_Gas_Pyc.pdf>. Last accessed: 10 Nov. 2018.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7.182: Solo: ensaio de compactação. Rio de Janeiro, 9 p. 2016.