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empresa nacional de residuos radiactivos, s.a.

METODOLOGÍA DE GENERACIÓNDE ESCENARIOS PARA LA EVALUACIÓN

DEL COMPORTAMIENTODE LOS ALMACENAMIENTOSDE RESIDUOS RADIACTIVOS

2 - 9 - 4 4

PUBLICACIÓN TÉCNICA NUM. 10/97



C. Ruiz RivasS. Eguilior Diaz

CÍEMAT/DIAE

enresa



Este trobojo ha sido realizodo bajo controto con ENRESA.Los conclusiones y puntos de vista expresados en él corresponden a sus autores

y pueden no coincidir necesariamente con ¡os de ENRESA.

ÍNDICE

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índice

1 . INTRODUCCIÓN 1

2. RELACIONES DE IA GENERACIÓN DE ESCENARIOS CON LAS DEMÁS ETAPASDE LA EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO 5

2. 1. Premisas de la evaluación: objetivos, alcance, normativa, metodología 7

2.2. Definición y descripción del sistemo 7

2.2.1. Definición de los límites del sistema 7

2.2.2. Descripción de los componentes del sistema 8

2.2.2.1. Descripción del concepto de referencia del repositorio 8

2.2.2.2. Descripción del emplazamiento de referencia (geosfera y biosfera) 8

2.3. Evolución del sistema 9

2.3.1. Seneración de escenarios 9

2.3.2. Modelización del comportamiento de las barreras 9

2.3.3. Cálculos del transporte 70

3. METODOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE ESCENARIOS 11

3.1. Introducción. Definición de conceptos 13

3.1.1. Factor 13

3.1.2. Sistema de Referencia 13

3.1.3. FactorExterno 13

3.1.4. Escenario 14

3.1.4.1. Escenario de Referencia 14

3.1.4.2. Escenarios Alternativos 14

3.1.4.3. Escenario Climático 14

3.1.4.4. Escenario Robusto 14

3.1.5. Variantes 14

3.1.6. CasosdeCálculo 14

3.2. Identificación del sistema de referencia 14

3.3. Identificación de factores ¿ 15

Metodología de generación de escenarios para la evaluación del comportamiento de los almacenamientos de residuos radiactivos

3.3.1. Juicio de expertos 15

3.3.2. Agrupación de listas existentes de factores 16

3.3.3. Identificación de los factores vía Matriz de Interacción de la metodología RES

(Rock Engineering Systems) 17

3.3.4. Metodologías Alternativos 18

3.3.5. Documentación 19

3.4. Clasificación de factores 19

3.5. Cribadode faáores 22

3.5.1. Criterios de cribado 22

3.6. Representación de los factores y de sus interacciones 23

3.6.1. Metodología 23

3.6.2. Recomendaciones 26

3.6.3. Incertidumbre en el sistema 28

3.7. Generación y selección de escenarios: establecimiento de las relaciones entre el sistema de referencia

y el sistema exterior al mismo 29

3.7.1. Objetivo 29


3.7.2.1. Escenario de Referencia 29

3.7.2.2. Escenarios Alternativos 31

3.7.2.3. Escenorios de Análisis. 33

3.7.3. Incertidumbre en escenarios 33

3.8. Interfase escenarios-modelización de la evolución del sistema 33

3.8.1. Objetivo 33


3.8.2.1. Construcción de los diagramas de influencia de los escenarios.

Asignación de importancia 33

3.8.2.2. Selección del Concepto a Evaluar 55

3.8.2.3. Variantes en DI de los Escenarios 354. HERRAMIENTAS DE APOYO 37

5. INCERTIDUMBRES. TRATAMIENTO 41

5. 1. Tipos de incertidumbre 43

5.1.1. Incertidumbre en el sistema 43

5.1.2. Incertidumbre en escenorios 43

5.1.3. Incertidumbre en los modelos conceptuales 44

6. PROBABILIDAD DE LOS ESCENARIOS 45

índice

7. CONCLUSIONES 49

8. REFERENCIAS 53

ANEXO A 57

ANEXO B 61

ANEXO C 65

ANEXO D 71

ANEXO E 75

1INTRODUCCIÓN


1. Introducción

Un aspecto clave que se debe abordar dentro deuna evaluación de seguridad de un Almacena-miento Geológico Profundo (AGP) es la considera-ción de la evolución futura de las condiciones enlas que este sistema debe realizar su función deconfinamiento de los residuos, porque de talescondiciones dependerá el comportamiento de di -cho sistema. Estas condiciones, a su vez, estaráninfluenciadas por la evolución interna del propioalmacenamiento y de los fenómenos externos a élque pueden provocar cambios en el mismo.

Para afrontar esta tarea se deben identificar lasposibles evoluciones futuras del sistema y seleccio-nar un conjunto representativo de ellas, conjuntoque debe ser suficiente para evaluar la capacidaddel sistema de almacenamiento para realizar sufunción. Estas evoluciones plausibles son las quese denominan escenarios.

La definición o generación de escenarios debepartir necesariamente de la definición del sistemaa evaluar y de los objetivos y alcance que se persi-gan con la evaluación, pues las circunstancias enlas que se realice la evaluación van a condicionardirectamente el alcance del análisis de escenarios.

En la etapa de generación de escenarios es don-de inicialmente se debe gestionar de manera siste-mática la información existente acerca del sistema,es decir, del emplazamiento, que puede estar o noseleccionado, del diseño del repositorio, más omenos definido, etc. El nivel de detalle que se a l -cance con los escenarios se ampliará en las eta-pas sucesivas de la evaluación, y debe ser el sufi-ciente y definirse sin ambigüedades para que estasetapas posteriores puedan ser consistentes con loya alcanzado.

Durante los últimos años, la generación de esce-narios en el área de la seguridad de los almace-namientos ha ido evolucionando hacia procedi-mientos cada vez más sistemáticos, manteniendocomo característica intrínseca la utilización de unagran cantidad de juicio de experto. Esta aplicaciónde procedimientos cada vez más formales y la do-cumentación de cada uno de los pasos seguidos,que facilita la revisión crítica por grupos externos,está permitiendo incrementar la confianza en lasevaluaciones.

En el presente informe se recoge una propuestade metodología para la Generación de Escenariosdentro de la Evaluación del Comportamiento deun almacenamiento de residuos radiactivos a lar-

go plazo, metodología que toma como referenciaprincipal la desarrollada por el SKI sueco dentrodel Proyecto SITE-94 (Chapman et a l . , 1 995).

El trabajo que aquí se incluye se enmarca dentrode la Línea de trabajo "Desarrollos metodológicossobre escenarios" del Proyecto "Análisis de Seguri-dad a largo plazo de los almacenamientos de resi-duos radiactivos" establecido dentro del Acuerdode Colaboración CIEMAT-ENRESA 96 /305-ANE-XOXVI .

En el capítulo 2 del informe se incluye una visióngenérica de lo que se persigue dentro de las eta-pas a abordar en la metodología de evaluacióndel comportamiento y las relaciones existentes en-tre la etapa de generación de escenarios y las de-más. Es decir, con dicho capítulo se ha pretendido'ubicar ' la generación de escenarios dentro delproceso global de la evaluación.

En el capítulo 3 se recoge la metodología de ge-neración de escenarios que se propone. Se iniciael capítulo con una definición de los conceptosmás relevantes que se utilizan en la metodología yseguidamente se van describiendo cada una delas etapas que conforman la misma, esto es, laIdentificación, Clasificación y Cribado de los fac-tores (características, sucesos y procesos) relevan-tes del sistema (apartados 3.3 a 3.5), la Represen-tación de los factores y sus interrelaciones(apartado 3.6), la Generación y Selección de Es-cenarios (apartado 3.7) y la forma en que se abor-da la Interfase con la etapa de modelización de laevolución del sistema (apartado 3.8).

En el capítulo 4 de Herramientas de apoyo se hapretendido dar una visión genérica del tipo de he-rramientas que serían de utilidad para facilitar laaplicación de la metodología y permitir el registrode todo el procedimiento seguido y las decisionestomadas en cada fase de la misma, con inclusiónademás de algunas de las características más im-portantes que requerirían tener para servir eficaz-mente a tal f in.

La identificación de los tipos de incertidumbresque surgen a lo largo de una eventual aplicaciónde la metodología y su posible tratamiento se re-cogen en el capítulo 5 , aunque ya se han ido co-mentando a lo largo de todo el informe.

El difícil aspecto de tratamiento de la probabil i -dad de los escenarios se esboza en el capítulo ódel informe.


2RELACIONES DE LA GENERACIÓNDE ESCENARIOS CON LAS DEMÁS

ETAPAS DE LA EVALUACIÓNDEL COMPORTAMIENTO


2. Relaciones de la generación de escenarios con las demás etapas de la evaluación del comportamiento

Dentro de la evaluación de comportamiento deun almacenamiento de residuos radiactivos, la pri-mera etapa a cubrir es la definición de las premi-sas de la evaluación, es decir, de los objetivos y elalcance que se quiere dar al estudio, los criteriosreguladores que se van a considerar y la metodo-logía que se va a seguir. Posteriormente habrá quedefinir y describir el sistema que se va a estudiar yver sus posibles vías evolutivas con el t iempo, loque se hará a través de una serie de escenariosilustrativos. Finalmente, y para el cálculo de con-secuencias radiológicas, habrá que desarrollaruna serie de modelos numéricos que, junto con losparámetros de entrada necesarios, darán una esti-mación numérica de las consecuencias del a lma :cenamiento.

En este esquema g lobal , la metodología de ge-neración de escenarios descrita en este informepermite generar el conjunto de escenarios ilustrati-vos de las posibles evoluciones del sistema con elt iempo.

A continuación se describen someramente lasdistintas etapas de la evaluación del comporta-miento y se indica explícitamente su relación conla etapa de generación de escenarios.

2.1 . Premisas de la evaluación: objetivos,alcance, normativa, metodología

Las premisas o el contexto de una evaluaciónvienen definidos por los objetivos y el alcance quese persigan, la normativa que se considere y lametodología que se aplique. Todos estos aspectosiniciales van a marcar el desarrollo de las distintasetapas de la evaluación, y es dentro de este con-texto donde se deberán valorar los resultados deun determinado análisis del comportamiento a lar-go plazo.

En relación con la etapa de generación de esce-narios (apartado 2.3.1), los objetivos y el alcancede una evaluación van a condicionar la selecciónde los escenarios futuros que se vayan a conside-rar. La normativa es otro aspecto que puede influirtambién en el desarrollo de escenarios, pudiendollegar a especificar o requerir el análisis de algúndeterminado tipo de escenario o inducir una deter-minada metodología en la generación de los mis-mos. Finalmente, la obtención de los escenarios aanalizar debe responder a un procedimiento siste-mático que vendrá garantizado por la aplicaciónde una metodología de partida para el desarrollode tales escenarios.

2.2.Definición y descripción del sistemaEn esta etapa de la evaluación se identifican las

condiciones iniciales del sistema que se tomancomo punto de partida para la evaluación delcomportamiento a largo plazo. Abarca dos fases:definición de los límites del sistema a analizar ydescripción de dicho sistema.

2.2.1. Definición de los límites del sistemaDebido a la imposibilidad de estudiar el sistema

de almacenamiento como un sistema cerrado sininfluencias externas, ya que implicaría el estudioglobal del universo, habrá que definir unos límites,tanto espaciales como temporales, que delimita-rán nuestro sistema de interés.

Por límites espaciales debe entenderse aquéllosque delimitan el conjunto de subsistemas (campopróximo, geosfera, biosfera) que se van a modeli-zar de manera integrada en la evaluación, en tan-to que los límites temporales, por tratarse de análi-sis post-clausura, se extenderán desde el momentode la clausura de la instalación hasta el tiempomáximo que se considere en la evaluación.

Los responsables de llevar a cabo la evaluaciónson los que deben decidir dónde establecer los lí-mites del sistema a analizar en función de las pre-misas de la evaluación. Los objetivos y el alcancede cada evaluación son los aspectos que van amarcar de manera primordial el establecimientode tales límites, aunque la normativa podría jugartambién un papel importante, ya que puede esta-blecer un marco temporal máximo o demandar ladeterminación de indicadores de la seguridad es-pecíficos que condicionarían el establecimiento dedichos límites espaciales.

La modelización integrada sólo se realizará paralas partes del almacenamiento incluidas dentro delos límites, por lo tanto, éstos deben abarcar, porlo menos, un sistema suficiente para cubrir los ob-jetivos del estudio. Cuanto más amplios sean loslímites del sistema, menos sensible será a las in-fluencias externas, debido al menor número de és-tas que quedan fuera del sistema, pero mayor lacomplejidad del mismo y por tanto, el nivel de in-certidumbre en su comportamiento, por lo que elnivel de complejidad del análisis será también uncriterio a considerar en esta etapa.

A modo de ejemplo se puede señalar que en elProyecto SITE-94 del SKI (Chapman et al., 1995)los límites del sistema se establecieron en la inter-

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Metodología de generación de escenarios para la evaluación del compartamiento de los almacenamientos de residuos radiactivos

fase geosfera-biosfera, de manera que abarcan elrepositorio y la geosfera, aunque se considerarontambién unos cuantos fenómenos biosféricos portener la capacidad de poder ¡mpactar de maneradirecta sobre los componentes del sistema consi-derado (cambio climático por ejemplo). No seconsideró práctico la inclusión de la biosfera porsu extremada complej idad, dados los objetivos delProyecto. Por su parte, el HMIP del UK realiza eva-luaciones integrales en las que se considera laevolución climática futura (Ringrose et a l . , 1 989).

2.2.2. Descripción de los componentesdel sistema

Una vez se tienen definidos los límites del siste-ma, se deben describir los componentes que loconstituyen. Para ello se hará necesario seleccio-nar un concepto de referencia del repositorio y delemplazamiento (geosfera y biosfera) que serán losque se consideren en la evaluación. Lógicamente,el grado de detalle con el que se realice la des-cripción dependerá de la información disponible yde los objetivos y alcance de la evaluación.

Este concepto de referencia va a condicionar demanera directa la selección de fenómenos o facto-res que se van a considerar en el análisis. No pa-rece, en principio, que una descripción más gene-ral frente a una más detallada vaya a variarsubstancialmente la etapa de selección de escena-rios; no obstante, lo que sí va a ayudar a la defini-ción de los mismos es la descripción de un empla-zamiento específico, frente a uno genérico.

La descripción del sistema se debe abordar paracada uno de los componentes o subsistemas. Acontinuación se indica de manera muy generalqué debe incluir la descripción del repositorio, dela geosfera y de la biosfera, aunque no necesaria-mente deban estar todos ellos dentro de los límitesdel sistema.

2.2 .2 .1 . Descripción del concepto de referenciadel repositorio

Se deben describir las características y propieda-des iniciales del subsistema que conforman el resi-duo y las barreras de ingeniería del repositorio, taly como han sido propuestos por las correspon-dientes ingenierías o grupos de desarrollo, asícomo de la roca alterada por la construcción delrepositorio. La descripción de las propiedades de

los residuos deberá abarcar, entre otros, aparta-dos como:

• Tipos de residuos: combustible gastado (ca-racterísticas: diseño, grado de quemado,tiempo de enfriamiento, etc.), reprocesado,etc.

• Composición de los componentes de los re-siduos: combustible, partes metálicas, etc.

• Inventario de radionucleidos.

• Estado químico y localización de los elemen-tos radiactivos en los residuos.

• Propiedades físicas: hinchamiento, fractura-ción de las pastillas de combustible, etc.

La Descripción del diseño del repositorio y de lasbarreras de ingeniería incluirá, por ejemplo:

O Localización y geometría del repositorio.

• Diseño, composición y propiedades del con-tenedor, del material de relleno y del mate-rial de sellado, etc.

• Técnicas de excavación y sus efectos sobrela roca, etc.

2.2.2.2. Descripción del emplazamiento de referencia(geosfera y biosfera)

En este apartado se debe reflejar el grado de co-nocimiento que se tiene de las características yprocesos naturales del emplazamiento. La descrip-ción del emplazamiento se limita a las condicionesnaturales actuales no perturbadas por la influenciade un hipotético repositorio.

Después de dar una visión global del emplaza-miento seleccionado, que incluya su localización,topografía y geología regional y local, se abordala descripción del emplazamiento a partir de losdatos disponibles:

1. Recopilación de datos

Previamente a la descripción del emplaza-miento es necesario presentar los datos y ob-servaciones obtenidos en el programa de ca-racterización del emplazamiento que se van apoder utilizar en el análisis. Con vistas a unamayor garantía de la calidad de la evalua-ción es esencial una documentación cuidado-sa de estos datos.

Para afrontar una documentación de estascaracterísticas es importante disponer de undispositivo informático o Base de Datos endonde se recoja toda esta información proce-dente tanto de la investigación en superficie

2. Relaciones de la generación de escenarios con las demás etapas de la evaluación del comportamienfo

como de la obtenida mediante sondeos, quepermita un fácil manejo de la misma para suinterpretación, chequeo y depuración.

2. Descripción de la geosfera

A partir de las observaciones se construyenaquellos modelos que representan las carac-terísticas y el funcionamiento geomecánico,geoquímico e hidrogeológico de la geosfera.Estos modelos deben poder representar lascondiciones observadas en el emplazamiento.Estos modelos estarán sujetos a incertidum-bres debido tanto a la falta de datos, comode modelos teóricos de interpretación de és-tos. La previsible evolución en el t iempo deestas propiedades como consecuencia de lainstalación del repositorio o por influenciasexternas y su efecto sobre la l iberación y eltransporte de radionucleidos, se plantearáuna vez se hayan definido los escenarios deevolución futura (apartado 2.3.1).

Esta fase incluye, por tanto, la selección demodelos conceptuales a las distintas escalasde las características y los diferentes proce-sos, identificados durante la caracterización, yla calibración de aquéllos frente a los datosdisponibles.

Aunque se desarrollen necesariamente mode-los independientes para la evaluación geoes-tructural, la modelización geoquímica, hidro-geológica y mecánica de la geosfera, es tam-bién esencial obtener una interpretación inte-grada de todos los tipos de datos para deter-minar un cuadro consistente de la geosfera yexplorar sus potenciales correlaciones. La in-tegración de toda la información (aun par-cialmente) ayudará a incrementar la conf ian-za en la evaluación de la geosfera. En estaetapa es importante planificar con antelaciónel trabajo de integración para el éxito de laevaluación de los datos del emplazamiento.

3. Descripción de la biosfera

Se deben describir los aspectos biosféricosdel emplazamiento que pueden influir en lamigración, distribución y acumulación de ra-dionucleidos y en sus consecuencias, comopueden ser las características de los acuíferosy las masas de aguas superficiales, las carac-terísticas del suelo, los usos específicos de losrecursos naturales, consumos habituales en lazona, etc. y construir los modelos de evolu-ción de la biosfera en el t iempo.

2.3. Evolución del sistema

2.3 .1 . Generación de escenarios

El objetivo de esta fase es alcanzar un conjuntode escenarios ilustrativos del comportamiento delsistema a lo largo del tiempo que aporten una vi-sión razonablemente completa de las posibles víasevolutivas del sistema. Estos escenarios van a defi-nir el contexto, en términos amplios, en el que sedeben realizar las siguientes etapas del análisis.

El proceso de identificación de escenarios serealiza siguiendo la Metodología de Generaciónde Escenarios. Para identificar estos escenarios esnecesario adoptar una aproximación sistemática.Dado que se debe manejar una gran cantidad deinformación, procedente mucha de ella de juiciode experto, la metodología debe incluir un plan dedocumentación que permita recoger todo el pro-ceso y la justificación de la selección de escenariosque se realice.

Esta etapa de generación de escenarios puederealizarse en paralelo con la fase anterior (aparta-do 2.2.2), aunque necesariamente debe partir deuna cierta descripción del sistema de dicha etapa.El nivel de detalle de la descripción no necesita sergrande, pero habida cuenta de que ese nivel dedescripción avanzará a medida que progresa laevaluación, fundamentalmente en lo que concier-ne al emplazamiento, se debe comprobar, una vezconstruidos los escenarios, que la descripción de-tallada del sistema no introduce cambios en lo al-canzado en la etapa de generación de escenarios.Se deben tener en cuenta además de la descrip-ción general del sistema, los objetivos y el alcanceque se persiguen con la evaluación.

En el capítulo tercero se recoge una propuestade metodología para la generación de escenarios,objeto del presente informe, en el que se detallantodos los pasos a abordar dentro de esta fase.

2.3.2. Modelización del comportamientode las barreras

Lo que se aborda en esta fase es el análisis de laevolución de los componentes del sistema en fun-ción de los procesos e interacciones identificadosque tienen lugar en el sistema y que pueden afec-tar en general a la liberación y transporte de ra-dionucleidos y a sus consecuencias en cada esce-

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nario. Los análisis deben abarcar los escenariosidentificados en la etapa anterior (apartado 2.3.1).

Supondrá, por tanto, una evaluación de las ca-pacidades de modelización disponibles, poniéndo-se de manifiesto aquellas áreas potencialmenteimportantes que no es posible tratar de maneracuantitativa por carencia de modelos o datos, oporque no se han l legado a entender suficiente-mente, resaltando aspectos en los que se necesitamayor investigación y/o modelización.

En esta etapa se realiza un procesamiento de lainformación, bien mediante modelos y cálculos, obien mediante juicio de experto, y se obtienenconjuntos de valores que van a ser transferidos en-tre los distintos estudios detallados del sistema deacuerdo con lo establecido en la etapa de escena-rios, para calcular los parámetros efectivos de en-trada a los modelos que finalmente calcularán lasconsecuencias radiológicas, como se verá en elapartado siguiente.

Los modelos que se utilicen estarán siempre su-jetos a ¡ncertidumbre, aunque representen el esta-do del arte de cada momento, puesto que conlle-van idealizaciones y simplificaciones a distintosniveles. En esta etapa se arrastran aquellas incerti-dumbres que surgieron en la etapa de descripción

del sistema que son tanto conceptuales como pa-ramétricas (ej. ¡ncertidumbre acerca de las propie-dades de las zonas de fractura, etc.). Por otra par-te, cuando se evalúa en qué medida los análisisrealizados representan las condiciones de cada es-cenario, surge otra fuente de incertidumbre.

2.3.3. Cálculos del trasporteEn esta etapa se seleccionan los valores de los

parámetros de entrada a los modelos de transpor-te y análisis de consecuencias radiológicas y serealizan los análisis de la evaluación. En esta fasese seleccionan los denominados Casos de Cálculo(ver definición de conceptos del apartado 3.1) quese van a evaluar para cada escenario considera-do.

En la selección de los valores se debe garantizarque cada caso de cálculo sea internamente con-sistente, tarea difícil dada la muy distinta proce-dencia de la información que alimenta los códigosde transporte, tanto de campo próximo como degeosfera y biosfera. Los casos de cálculo deberíanreflejar la incertidumbre y variabilidad del sistema,así como tener en cuenta la correlación entre pa-rámetros.

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3METODOLOGÍA

PARA LA GESTIÓNDE ESCENARIOS


3. Metodología para la generación de escenarios

La descripción de la metodología que se propo-ne para la generación de escenarios hace necesa-rio introducir y definir previamente una serie deconceptos básicos, definiciones que se recogendentro del apartado 3 . 1 , y que se irán matizandoa lo largo del informe.

El resto del capítulo 3 incluye las distintas etapasde la metodología para la generación de los esce-narios a considerar en la evaluación (Anexo A): laidentificación y descripción completa del sistemade referencia, que se aborda en los apartados 3.2a 3 .ó , la generación y selección de escenarios quese incluye en el apartado 3.7 y la interfase escena-rios-modelización en el apartado 3.8.

3 . 1 . Introducción. Definición de conceptos

3.1.1.FactorSe denomina Factor a cualquier característica,

suceso o proceso del sistema (en terminología an-glosajona FEPs, acrónimo de Features, Events andProcesses) que pueda influir directa o indirecta-mente en la liberación y el transporte de radionu-cleidos y en sus consecuencias. La definición decada uno de estos términos que se va a considerara lo largo de la descripción de la metodología, esla siguiente:

• Característica: propiedad mensurable o re-presentable cartográficamente del sistema,p.e., fracturas en la roca, etc.

Q Proceso: fenómeno o mecanismo físico/quí-mico por el que las características puedencambiar progresivamente. Son ejemplos deprocesos la disolución, la difusión, la corro-sión, etc.

• Suceso: proceso cuya duración puede asu-mirse discreta en el tiempo a la escala delanálisis, como un terremoto, erupción volcá-nica, etc.

3.1.2. Sistema de referenciaEl Sisfema de Referencia (SR) es el conjunto or-

ganizado de todos los factores y sus interrelacio-nes, incluidos dentro de los límites del sistema (es-paciales y temporales - apartado 3.2) que afectandirecta o indirectamente, para un conjunto decondiciones externas dadas, a la liberación y altransporte de radionucleidos y sus potenciales con-secuencias al hombre.

Ejemplos de factores pertenecientes a un SR queabarque el campo próximo, la geosfera y la bios-fera, serían los siguientes:

Q desintegración radiactiva

O temperatura en el campo lejano

• química del agua superficial

• dispersión en el campo lejano

Q intrusión de agua salina profunda

• incremento de los productos de corrosión

• hinchamiento de la bentonita

Q transporte y liberación de radionucleidos

• degradación de los sellos de los pozos deacceso

• corrosión del contenedor

• criticidad, etc.

Dentro de este conjunto de factores hay algunosmás importantes que otros, pero todos ellos sonfactores que se producirán físicamente dentro delSR de darse una serie de condiciones. Es decir,son factores que pueden formar parte de la inter-pretación del comportamiento del sistema y comotal, se deben considerar pertenecientes al SR. Pos-teriormente, la importancia relativa de cada factorpuede variar en función de que actúen o no cier-tos factores externos al SR, como puede ser elcaso del factor criticidad, cuya importancia inicial-mente es pequeña debido a su baja probabilidad,pero que puede incrementarse en el caso de ocu-rrir errores en el diseño o en la operación de lainstalación (apartado 3.1.3).

3.1.3. Factor externoPor Factores externos ai Sistema de Referencia se

entiende aquellos factores que se originan fueradel dominio espacial del Sistema de Referencia ofuera del límite temporal de la evaluación (aparta-do 3.2). Se incluyen aquellas acciones humanascapaces de alterar significativamente la evolucióndel SR. En general los factores externos influyensobre el SR y normalmente no se ven influencia-dos, o sólo muy débilmente, por los factores perte-necientes al Sistema de Referencia. Generalmenteson condición de contorno del SR o son sucesosiniciadores de procesos en el mismo.

Ejemplos de factores que se originarían fuera delos límites espaciales del SR son el cambio climáti-co global, procesos geológicos como vulcanismo,sismicidad, etc, que surgen a una escala superior ala del dominio de un sistema de almacenamiento.

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Entre los factores que estarían fuera de los lími-tes temporales de las evaluaciones post-clausura,se pueden citar factores relacionados con la etapaoperacional que supongan desviaciones de diseñocomo serían emplazamiento defectuoso del buffer,sellado irregular, error en el almacenamiento delos residuos, inclusión inadvertida de materialesextraños, diseño inadecuado, etc., o factores rela-cionados con una incompleta caracterización delemplazamiento como pudiera ser existencia de fa-llas no detectadas.

Acciones de t ipo intrusivo que ocurran durante elperiodo post-clausura, como pueden ser sondeosde exploración, o bien acciones en superficie,como impacto del hombre sobre las zonas de re-carga o la química del agua superficial, se consi-derarían factores externos porque son accioneshumanas activas que variarían el curso de la evo-lución del sistema de referencia.

Una característica de los factores externos es, enla aproximación por escenarios, que no se modeli-zan conjuntamente con el resto del sistema, sinoque sólo se consideran o evalúan sus efectos so-bre el SR.

3.1.4. EscenarioPor escenario se debe entender una secuencia

hipotética de factores que forma parte de un con-junto ideado con el fin de 'ilustrar' el rango posi-ble de evolución futura del sistema y poder realizaruna evaluación o análisis de seguridad.

Se considera que los factores externos al SR, in-dividualmente o en combinación, impuestos sobreel Sistema de Referencia son los que van a definirlos escenarios, es decir los que van a definir lasdistintas evoluciones del SR.

3.1.4.1. Escenario de referencia

Escenario práctico que permite analizar el com-portamiento del Sistema de Referencia con la ocu-rrencia de las mínimas perturbaciones externas(apartado 3.7.2.1).

3.1.4.2. Escenarios alternativos

Escenarios Alternativos son aquéllos en los quese considera la ocurrencia de factores externos,bien individualmente o en combinación, que afec-tan a la evolución del Sistema de Referencia (apar-tado 3.7.2.2).

3.1.4.3. Escenario climático

Escenario Climático es aquél en el que se consi-dera el impacto de la evolución climática futuraprevisible sobre la evolución del Sistema de Refe-rencia (apartado 3.7.2.2.1).

3.1.4.4. Escenario robusto

Escenario hipotético que incorpora conservadu-rismo deliberado que debe permitir comprobar larobustez del sistema a evaluar (apartado 3.7.2.3).

3.1.5. VariantesVariantes son aquéllas representaciones del sis-

tema (sistema de referencia, escenario) que difie-ren, frente a una inicialmente establecida, en losfactores e influencias entre éstos que considera oen los modelos conceptuales que los describen.

3.1.6. Casos.de cálculoSe denomina Caso de Cálculo a cada conjunto

específico de modelos y combinación de valoresparamétricos que representan un escenario. Seráncasos de cálculo distintos aquéllos que difieren enel conjunto de los valores paramétricos que consi-deran.

3.2. Identificación del sistema de referenciaEl primer paso que se debe afrontar en la etapa

de generación de escenarios es la identificacióndel Sistema de Referencia que se va a considerarpara el análisis de la evolución del sistema. Paraello se toma como punto de partida la descripcióngeneral del sistema y los límites espaciales y tem-porales del mismo establecidos en la fase anteriorde la evaluación (apartados 2.1.2 y 2.2.2).

A partir de la descripción del sistema y sus lími-tes, y teniendo presente los objetivos y el alcancede la evaluación, se deben identificar aquellos fac-tores, tanto naturales como inducidos por el hom-bre, que puedan contribuir a la pérdida del aisla-miento de los residuos o que puedan influir directao indirectamente en el transporte de los radionu-cleidos y sus consecuencias. El establecimiento delas interdependencias entre estos factores constitui-rá finalmente la definición completa del SR. Todoeste proceso de identificación y selección de facto-res, y de representación de las influencias entreellos, son pasos que se detallan seguidamente en-tre los apartados 3.3 a 3.6.

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3.3. Identificación de factoresEl objetivo de esta fase es la identificación de to-

dos los factores que puedan directa o indirecta-mente influenciar en la liberación y el transportede los radionucleidos así como en sus consecuen-cias. Esto incluye las características de los distintoselementos que componen el sistema de almacena-miento y los sucesos y procesos tanto internoscomo externos al sistema de referencia. En estaetapa la lista obtenida debe ser lo más amplia po-sible y únicamente no se considerarán aquellosfactores que sean físicamente irracionales para eldiseño o litología del almacenamiento, p.e si el al-macenamiento es en un medio granítico no seconsiderarán los factores específicos de mediossalinos o arcillosos.

Uno de los grandes problemas de este paso dela metodología es cómo garantizar que el conjun-to de factores es tan completo como permite el ni-vel de conocimiento actual. Debe quedar absolu-tamente claro que es imposible demostrar ensentido estricto que el conjunto de factores identifi-cado es completo (Chapman et al., 1 995) y queun proceso de revisión abierto a amplios gruposde la comunidad científica es probablemente lamejor manera para asegurar razonablemente queel análisis de escenarios es completo (Eng et al.,1994). Conforme se fue avanzando en el proble-ma de cómo se podía garantizar que el conjuntode factores era completo, se llegó a la conclusiónde que todo lo que se necesita para la evaluaciónes seguir un desarrollo que permita garantizar ydefender que la lista obtenida es suficiente de caraa la evaluación que se está realizando. Para esoes fundamental una metodología que permita ladocumentación de todos los juicios y sus razona-mientos, y que sea iterativa y flexible, ya que conel tiempo el conocimiento del sistema se incre-menta.

Otro problema de la lista de factores está rela-cionado con el nivel de detalle al cual se debe lle-gar. Una lista muy general puede no servir de de-masiada ayuda en los pasos posteriores que llevana la descripción del comportamiento del sistemade almacenamiento, y una muy detallada puederesultar de muy fatigoso manejo además de sermás difícil demostrar su suficiencia. Se consideraque una lista con unos 100-200 factores, es decir,un nivel de detalle similar al utilizado en el proyec-to SITE-94 (Chapman et al., 1995) es adecuada,ya que ni es muy general ni tiene un detalle tangrande que dificulte su estructuración y visualiza-

ción posterior. Como ejemplo del nivel de detallea que nos referimos incluimos algunos factores ex-traídos de la lista de SITE-94:

• Generación de gas (en el relleno, sellado,contenedor y campo próximo).

• Generación y fuentes de gas en la geosfera.

• Flujo y transporte de gas (en el relleno, sella-do, contenedor, campo próximo y geosfera).

• Efectos de la excavación en la roca.

• Interacción con los productos de corrosión.

• Glaciación.

• Permafrost.

• Frente Redox (en el relleno, sellado, campopróximo y geosfera).

• Sorción (en el relleno, sellado, roca del cam-po cercano y geosfera).

Q Campo de tensiones (en la roca de campopróximo y en la geosfera).

• Propiedades (del relleno de bentonita, delsellado de túneles, del contenedor fallado yde la roca de campo próximo).

Más adelante, cuando se considere cómo se vaa tratar cada factor, podrá cambiarse el nivel deresolución de la lista si se considera necesario. Enestos cambios en el nivel de detalle de la listadebe garantizarse que está todo lo que estabaconsiderado en la lista de partida. Además, tantosi se sube como si se baja en el nivel de detalle,los factores de la nueva lista deberán asociarsecon uno o varios de la lista de partida.

La mejor opción para llegar a una lista suficientede factores es combinar distintos métodos de iden-tificación, ya que así se compensan los puntos dé-biles de cada uno de ellos. Se pueden recomendarlos siguientes métodos para llegar a una lista defactores:

1. Juicio de expertos.

2. Agrupación de listas existentes de factores.

3. Matrices de interacción de la metodologíaRES (Rock Engineering System).

3.3.1. Juicio de expertos

Para la creación de una lista de factores a partirde expertos se recomienda seguir los siguientespasos:

15


Pasol

Identificar unos epígrafes o encabezamientos losuficientemente generales como para estar segurode que en ellos está contenido todo lo que puedeestar relacionado o afectar al comportamiento delsistema, es decir, todos los factores. Por ejemplo,los encabezamientos utilizados en DRY-RUN 3(Thorne, 1 992) fueron:

1.1 Campo Próximo: degradación física/quí-mica.

1.2 Campo Próximo: producción y transportede gas.

1.3 Campo Próximo: fenómenos radiactivos.

1.4 Campo Próximo: efectos mecánicos.

1.5 Campo Próximo: efectos hidrológicos.1 .ó Campo Próximo: efectos térmicos.2.1 Geosfera: factores extraterrestres.2.2 Geosfera: factores geológicos.2.3 Geosfera: factores hidrológicos.2.4 Geosfera: factores de transporte y geoquí-

micos.3.1 Biosfera: factores climáticos.

3.2 Biosfera: factores geomorfológicos.3.3 Biosfera: factores hidrológicos.3.4 Biosfera: desarrollo ecológico.3.5 Biosfera: transporte de radionucleidos.

3.6 Biosfera: exposición humana.4.1 Vías rápidas: relacionadas con la cons-

trucción del repositorio.

4.2 Vías rápidas: relacionadas con accioneshumanas post-clausura.

Otra posibilidad es, por ejemplo, utilizar los en-cabezamientos de la Lista Internacional de FEPs1

(NEA, 1997).

Paso 2

Seleccionar expertos que cubran todos los enca-bezamientos identificados. Para la selección de losexpertos pueden utilizarse los siguientes criterios(otros criterios pueden encontrarse en DRY-RUN 3,Thorne, 1992):

• Experto en uno o más de los encabezamien-tos identificados.

• Preferiblemente con algún conocimiento re-lacionado con el almacenamiento de resi-duos radiactivos en España.

• Residente en España y disponible para con-sultas.

Paso 3

Formar uno o varios grupos con los expertos se-leccionados de manera que, a ser posible, encada grupo haya por lo menos un experto en cadauna de las áreas identificadas (encabezamientos).A cada uno de los grupos se les entrega bien elesquema que ha servido para seleccionarlos (losencabezamientos del paso 1) o bien otros esque-mas de clasificación, además de información ge-neral acerca del hipotético repositorio y de sus al-rededores y se les insta a identificar factores sinningún tipo de restricción.

En este paso también se les entregará un cues-tionario con una serie de campos que deberán re-llenarse para cada factor identificado. Este cues-tionario servirá de ayuda para extraer de losexpertos la información relevante y para almace-narla.

Paso 4

Si han trabajado varios grupos, se combinan laslistas obtenidas por cada uno de ellos. Los proble-mas de repeticiones, inconsistencias, etc., se elimi-narán en el proceso de cribado.

Paso 5

Entrega de la lista conjunta a los expertos por siconsideran necesario añadir algo más.

Paso 6

Si la lista obtenida es demasiado extensa seagruparán los factores de forma que finalmente selleguen a unos 100-200 factores.

3.3.2. Agrupación de listas existentes de factoresPara la unificación de distintas listas se deberá

tener en cuenta toda la información asociada acada factor, y no únicamente el título de éste, ya

7. FEPs: Features, Events and Processes. Equivalen a los factores.

16


que esto último puede conducir a equívocos. Lospasos a seguir para llegar a una lista única son lossiguientes:

PasolSelección de las listas que van a ser objeto del

proceso de unificación mediante criterios de seme-janza entre los sistemas de almacenamiento queconsideran y el que se pretende evaluar.

Paso 2Reunión de las listas provenientes de los distintos

programas en una lista global. El nivel de detallede las distintas listas será muy variable, lo que sereflejará en la lista compilada.

Paso 3Para hacer los pasos posteriores más sencillos se

pueden separar los factores en categorías arbitra-rias, por ejemplo las consideradas en el ejercicioSITE-94 fueron las siguientes: residuo, contenedor,buffer/backfill, repositorio, geosfera, biosfera, ac-ción humana, evolución climática/geológica.

Paso 4Purgar la lista global. Dentro de ella puede ha-

ber factores que no se ajusten al concepto de al-macenamiento que se va a evaluar. Esos factoresse eliminan pasando a un apéndice aparte. Loscriterios que se van a utilizar para purgar la listason los siguientes:

I. Residuo y contenedor. Se excluirán los facto-res relacionados con residuos o contenedo-res no contemplados en el concepfo que seestá evaluando, p.e. residuos orgánicos.

II. Repositorio. Se eliminarán los factores rela-cionados con otros tipos de repositorios,p.e. relleno de cemento

III. Litología almacén. Se excluirán los factoresrelacionados con otras litologías, p.e. depó-sitos de sal

VI. Desarrollo geo-climático. Se eliminarán es-pecíficamente factores relacionados con cli-mas que no puedan darse en el emplaza-miento bajo consideración, p.e. clima polarpara un emplazamiento español.

V. Cuestiones generales. Se excluirán los facto-res muy vagamente definidos, muy generales,incomprensibles o meramente filosóficos.

Paso 5Consolidación de la lista. Este paso tiene por fi-

nalidad crear un conjunto reducido de factoresque englobe todos los factores supervivientes enun número lo suficientemente pequeño como paraser manejable, y a la vez lo bastante grande comopara retener las características específicas de losfactores individuales, es decir, no llegar a una listademasiado general. Una lista de un tamaño simi-lar a la de SITE-94, es decir, de uno 100-200 fac-tores, sería adecuada.

Paso 6Una vez se tiene un lista de factores se compara

con las listas de partida con un doble fin:1. Comprobar que todos los hcfores compati-

bles con el repositorio y emplazamiento espe-cíficos que estaban en las listas de partida,están en la unificada. De no ser así, se inclui-rían aquellos factores que no estaban siendocontemplados o se redefiniría el alcance dealguno de los factores para que incluyese al-gún aspecto particular que no se estuvieseconsiderando. De esta forma se asegura queen la lista de factores obtenida, al menos seestá considerando todo lo que estaba con-templándose en las listas iniciales.

2. Asociar cada factor de la lista final con aque-llos de las listas iniciales de los cuales provie-ne. Cada factor de las listas iniciales deberáestar asociado, al menos, a un factor de listafinal.

3.3.3. Identificación de los factores vía matrizde interoción de la metodología RES(Rock Engineering Systems)

Este paso pretende identificar factores mediantela visualización del sistema por medio de la matrizde interacción de la metodología RES (Hudson,1992). Para eso se construye la matriz de interac-ción y se asocian factores a los distintos elementosde la matriz, tanto de la diagonal como de fuerade ésta (Fig. D-l y D-2, Anexo D).

Para llevar a cabo esta metodología se reco-miendan los siguientes pasos:

Paso!Creación de la matriz de interacción.El primer

paso para construir la matriz es identificar los ele-

17


mentos principales del Sistema de Referencia e in-troducirlos en la diagonal de la matriz. Para sercapaz de describir las relaciones entre el Sistemade Referencia y los factores externos, el contornodel SR puede formar parte de los elementos de ladiagonal de la matriz de interacción.

No es recomendable que el número de elemen-tos de la diagonal sea superior a 13 ya que parauna cantidad mayor, el número de elementos defuera de la diagonal se hace inmanejable. Si elsistema estudiado (y su correspondiente matriz) esgrande, puede ser práctico dividir la matriz ensub-matrices. En estos casos, el solape entre lassub-matrices y la forma en que éstas se comunicanunas con otras, deben ser definidos claramente.

Es necesario que las características introducidasen cada elemento de la diagonal se definan y do-cumenten de una manera lógica y físicamente co-rrecta, ya que si no pueden surgir problemas en laidentificación de las interacciones entre los ele-mentos de la d iagonal .

Una vez especificados y documentados los ele-mentos de la d iagonal , se identifican las interac-ciones dos a dos entre éstos y se describen, intro-duciéndolos en los elementos adecuados de fuerade la d iagonal , con el convenio de tomar las inte-racciones según el sentido horario (figura 1).

Cada interacción debe documentarse definiendolos fenómenos interactuantes y las característicasde los dos elementos de la diagonal que están in-volucrados en la interacción, esto es, la causa y elefecto. Esto ayudará al mantenimiento de la con-sistencia de la matriz y puede ayudar a ver si la in-teracción identificada es realmente una interacciónbinaria, es decir, involucra únicamente a dos ele-mentos de la d iagonal , o actúa a través de algúnotro elemento de la d iagonal , lo que significaríaque es una vía.

Dependiendo del número de interacciones enuna fila o columna puede ser práctico cambiar elnúmero de elementos de la diagonal de la matriz.Si una fila o columna contiene muchas interaccio-nes en cada caja, el elemento de la diagonal deesa fila o columna puede ser dividido en dos ele-mentos diagonales, aumentando de esta forma elnivel de detalle en la matriz. Y viceversa, si una filao columna contiene muy pocas interacciones, elelemento de la diagonal puede ser combinadocon otro elemento de la diagonal decreciendo deesta forma el nivel de detalle de la matriz. Este tipode operaciones debe ser evitado si el elemento dela diagonal es un elemento de frontera con otrasub-matriz.

La identificación y documentación de interaccio-nes puede conducir a cambios en la definición delos elementos de la d iagonal . Por lo tanto, las ca-racterísticas de los elementos de la diagonal sevan definiendo en un proceso iterativo.La identifi-cación de factores del Sistema de Referencia re-quiere entradas de distintas fuentes de informaciónque cubran un ampl io rango de disciplinas, por lotanto es preferible que esta acción la lleve a caboun grupo de personas en el que haya tanto indivi-duos con una visión general del sistema como ex-pertos en áreas específicas.

Paso 2

Asociación de factores a la matriz de interac-ción.El objetivo de este paso es asociar todo loidentificado en la matriz de interacción con facto-res, de manera que finalmente se obtenga una lis-ta con unos 100-200 factores en la que esté com-prendido todo lo que estaba en la matriz deinteracción. Además, se indicará a qué elementospresentes en la matriz corresponde cada uno delos factores. De esta manera se podrán identificary subsanar omisiones en la lista de factores.

3.3.4. Metodologías alternativasDe no disponerse del tiempo o los recursos ne-

cesarios para llevar a cabo la cadena de aproxi-maciones propuesta, se ha considerado que lacompilación de una lista a partir de otras ya exis-tentes (apartado 3.3.2) y la posterior comparaciónde ésta frente a la Lista Internacional de FEPs, a lacual están además unidas listas de distintos orga-nismos que cubren un amplio espectro de las posi-bilidades que se barajan dentro de los almacena-mientos de residuos (Anexo B), puede ser elmétodo más adecuado para llevar a cabo la iden-tificación de factores o, si ya se dispone de una lis-ta preliminar, puede utilizarse ésta directamente ycompararla frente a la Lista Internacional.

Para llevar a cabo la comparación habrá quecomprobar que cada uno de los factores que for-man la estructura de la Lista Internacional, y aque-llos enganchados de los distintos programas den-tro de ésta, está considerado en la lista de factorespreliminar de que se dispone. Si esto no fuese así,se irían incluyendo aquellos factores que no esta-ban siendo contemplados o se redefiniría el alcan-ce de alguno de los factores para que incluyesealgún aspecto particular que no se estuviese con-templando. De esta forma se obtiene una lista de

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3. Metodología pora la generación de escenarios

factores en la que, al menos, se está considerandotodo lo que está en la Lista Internacional de FEPs.En esta comparación se debe tener en cuenta todala información asociada a cada factor, y no única-mente el título de éste ya que esto último puedeconducir a equívocos.

3.3.5. DocumentaciónFinalmente, para recoger la lista de los factores y

toda la información asociada a éstos y poder ac-ceder a ella rápidamente es conveniente tenerlossoportados en una base de datos (capitulo 4).Además, la información contenida en la base dedatos aportará una base firme para posterioresevaluaciones.

3.4. Clasificación de factoresEste paso sirve fundamentalmente para ordenar

los factores, y por lo tanto no es crítico dentro delproceso de desarrollo de escenarios. Aun así esútil ya que la clasificación bajo ciertos encabeza-mientos puede proveer un armazón para organizarel desarrollo de escenarios facilitando la represen-tación de los factores y de sus relaciones en el dia-

grama de influencias (apartado 3.6) y la subse-cuente evaluación. Otra utilidad es que el uso dedistintos esquemas de clasificación puede servirpara ganar confianza en la seguridad de que nin-gún factor importante ha sido pasado por alto y,por tanto, puede ayudar en el problema de asegu-rar que la lista generada es suficientemente com-pleta.

Ya que el tema de garantizar que la lista de fac-tores es completa o suficiente ha sido abordadode una manera más sistemática en la fase de iden-tificación, la clasificación se enfocará más paraque sirva de ayuda en los pasos posteriores de laevaluación. Por lo tanto se propone un esquemade clasificación de tipo más organizativo, aunquese deberá tener cuidado para que no dirija excesi-vamente el análisis posterior ya que esquemas ba-sados en características importantes para un siste-ma de almacenamiento particular, o en dominiosde modelos pueden presuponer una aproximacióna la modelización, lo que debe evitarse.

El esquema que se propone (basado en el de laLista Internacional de FEPs), separa en un primernivel los factores externos (están fuera de los lími-tes espaciales o temporales del sistema de referen-cia) y los factores del dominio del sistema de refe-

VarH —

Vari

L____,

Vía

VaA

Int.

HJI

r.Jk.

KJ

IntJK

Vnr K

Figuro 1. Motriz de interacción del método RES.

19


rencia que son los que están dentro de los límitesque se fi jaron inicialmente (apartado 3.2). Poste-riormente estos últimos se dividen en dos grandesgrupos, uno lo forman los factores que describenlas propiedades de las barreras o que afectan a sucomportamiento y el otro los factores que afectana los radionucleidos. Aparte, y como primer nivelde la clasif icación, estarán aquellos factores rela-cionados con los criterios reguladores u objetivosde la evaluación y que pueden limitar el alcancede algunos de los factores considerados. El esque-ma es el siguiente (figura 2):

1 .Bases de la evaluación:

Son factores que el analista considerará paradeterminar el alcance del análisis, p.e. factores re-lacionados con criterios reguladores, medidas decomportamiento,...

2. Factores externos

Son factores con origen fuera de los límites delsistema de referencia (apartado 3.1.3). Por lo tan-to entre estos factores se incluyen las decisionesrelacionadas con el diseño, operación y clausuradel repositorio ya que están fuera del límite tempo-ral del dominio del sistema de referencia, y tam-bién las acciones intrusivas humanas post-clausuraya que pueden alterar significativamente la evolu-ción del sistema de referencia. En general estosfactores no están influenciados, o lo están muypoco, por procesos del dominio del sistema de re-ferencia. En el desarrollo de modelos, estos facto-res externos representan a menudo condiciones decontorno o sucesos iniciadores para procesos den-tro del dominio del sistema de referencia. Se pue-den subdividir en:

• 2.1 .Procedentes del repositorio: decisionessobre el diseño y sucesos relacionados conla investigación del emplazamiento y opera-ción y clausura de la instalación.

• 2.2. Procesos y sucesos geológicos: proce-sos que surgen fuera de los límites del siste-ma, como terremotos, etc.

• 2.3. Procesos y sucesos climáticos: procesosrelacionados con el cambio climático global.

O 2.4. Acciones humanas futuras (activas): ac-ciones humanas y prácticas regionales en elperíodo post-clausura que potencialmentepuedan afectar al comportamiento de lasbarreras de ingeniería y/o geológica. Por

20

ejemplo acciones intrusivas pero no compor-tamientos pasivos y hábitos de la poblaciónlocal (ver 3.1.6).

• 2.5. Otros: cualquiera que no se acomodeen las anteriores categorías, p.e. Impacto demeteoritos.

3. Factores del dominio del sistema de referencia

Son características y procesos que ocurren den-tro del dominio espacial y temporal del sistema dereferencia. Se dividen en dos grupos principales:

• 3 .1 . Factores de las Barreras: aquéllos quedeterminan la evolución física, química, bio-lógica y las condiciones de las distintas ba-rreras. Entre éstos pueden encontrarse los si-guientes (pueden no estar todas las catego-rías dependiendo de donde se fijen los lími-tes):

o 3.1.1. Características de los residuos:características y procesos dentro de estecomponente.

o 3.1.2. Características del contenedor:características y procesos dentro de estecomponente.

o 3.1.3. Características de las barreras deingeniería: características y procesosdentro de estos componentes.

o 3.1.4. Características del medio geológi-co: características y procesos dentro deeste ambiente incluyendo, por ejemplo,características y procesos hidrogeológi-cos, geomecánicos y geoquímicos, tantoen el estado anterior al almacenamientocomo en el modificado por la presenciadel repositorio y otros cambios a largoplazo.

o 3.1.5. Ambiente superficial: característi-cas y procesos dentro de este ambiente,incluyendo acuíferos cerca de la superfi-cie y sedimentos sin consolidar, pero ex-cluyendo actividades y comportamientoshumanos (2.4)

o 3.1.6. Comportamiento humano: los há-bitos y características de los individuos ode las poblaciones, p.e. grupo crítico,para el cual se calculan las exposiciones.No se incluyen actividades intrusivas ode otro tipo que impacten en el compor-tamiento de las barreras de ingeniería ogeológica.


• 3 .2 . Factores de los radionucleidos o de loscontaminantes: Los factores de los radionu-cleidos son los procesos que afectan directa-mente a la liberación y migración de los ra-dionucleidos en el sistema de referencia, oafectan a la dosis a miembros del grupo crí-tico dada una concentración de radionuclei-dos.

o 3 . 2 . 1 . Características de los contami-nantes: las características de las especiesradio-tóxicas y químico-tóxicas que sedeben considerar en la evaluación de se-guridad post-clausura.

O 3 .2 .2 . Factores de l iberación/migración:los procesos que afectan directamente ala liberación y/o migración de los radio-nucleidos en el dominio del sistema dealmacenamiento.

3 .2.3. Factores de exposición: procesosy condiciones que afectan directamente

a la dosis que reciben los miembros delgrupo crítico, para unas concentracionesdadas en el medio ambiente.

Los límites entre las diferentes subcategorías sonsubjetivos y dependerán de los individuos que rea-licen la evaluación y de los conceptos que se ma-nejen.

Ya que el esquema de clasificación es muy simi-lar al de la Lista Internacional de FEPs, la clasifica-ción se puede llevar a cabo al mismo t iempo quese realiza la comparación sugerida en el primerpaso de la lista de factores frente a la Lista Inter-nacional (apartado 3.3).

El esquema propuesto está orientado a tareasorganizativas de forma que facilite las fases poste-riores de representación de los factores y de susrelaciones, es decir, la creación del d iagrama deinfluencias del sistema (apartado 3.6). Esto no ex-cluye el clasificar los factores bajo otros esquemasque puedan ser considerados de uti l idad.

BASES DE LA EVALUACIÓN

FACTORES EXTERNOS

Procedente Procesos Procesos Accionesdel Reposiforio geológicos Climáticos Humanas

Otros

DOMINIO DEL SISTEMA DE REFERENCIAFACTORES DE LAS BARRERAS

Característicasde residuos

y de ingeniería

Medioambiente Medioambientesuperficial

Comportamientohumano

DOMINIO DEL SISTEMA DE REFERENCIAFACTORES DE LOS RADIONUCLEIDOS/ CONTAMINANTES

Características Liberación/Migración Exposición

Figura 2. Esquema de clasificación de los factores (Thompson and Sagar, 1993).

21


3.5. Cribado de factoresLa lista obtenida de los dos pasos anteriores no

suele ser específica del ejercicio de evaluación quese pretende realizar, y aunque lo sea, suele ocurrirque después de un análisis más detallado de losfactores que contiene, algunos de ellos pueden sereliminados por resultar ¡rrelevantes para la evalua-ción particular que se está considerando. El proce-so de cribado depende pues de cada ejercicio ysirve para reducir la cantidad de factores, y portanto, la cantidad de análisis detallados requeridosen fases posteriores de la evaluación.

La eliminación de los factores debe hacerse deuna manera transparente y bien documentadausando unos criterios bien definidos y justificables.Para ello primero deben formularse los criterios deeliminación, después deben establecerse límitesrazonables para esos criterios, aplicarse y, final-mente documentar la aplicación justificándola eindicando hasta qué punto es defendible o se ne-cesita más investigación. La documentación y pre-sentación de los resultados debe explicar clara-mente la lógica de la aproximación utilizada entérminos lo suficientemente generales para quepuedan ser seguidos y revisados críticamente portodas las partes interesadas.

A pesar de que son preferibles criterios de elimi-nación cuantitativos antes que cualitativos, tanto lanaturaleza de los factores como la disponibilidadde datos e información determinarán finalmentecómo proceder en el cribado. En general, decisio-nes de eliminación basadas en juicios cualitativossoportados por fuertes argumentos lógicos son tanjustificables como decisiones de eliminación basa-das en valores cuantitativos derivados de bases dedatos suficientemente detalladas y más justificablesque decisiones cuantitativas basadas en bases dedatos insuficientes.

Habrá que tener un cuidado especial en no eli-minar factores que aunque no sean importantes deforma aislada, sí puedan serlo en relación conotros ya que normalmente en este paso se exami-nan los factores sin tener en cuenta sus relacionescon los demás.

Siempre que sea posible deben evitarse análisisdetallados de consecuencias y si es necesario ha-cer algún cálculo simple, los supuestos y datos uti-lizados deben establecerse claramente.

En esta etapa de cribado los factores se elimina-rán de acuerdo con el criterio que se supone loeliminará en la evaluación definitiva, aunque en elmomento actual la decisión no pueda sustentarse

22

completamente por falta de datos, de modelos oporque no se hayan llevado a cabo los cálculosnecesarios. Todo ello deberá indicarse en la infor-mación asociada al factor y quedará como cues-tión pendiente a resolver.

A continuación se exponen distintos criterios decribado que pueden utilizarse en esta etapa, aun-que no tienen por qué ser los únicos posibles. Hayque tener en cuenta que, en general, resulta másfácil desarrollar argumentos creíbles para justificarla eliminación de factores cuando se evalúa un al-macenamiento específico que un almacenamientocon diseño y emplazamiento genéricos.

3.5.1. Criterios de cribado• Normativa: La importancia de los criterios re-

guladores varía de un país a otro. Por ejem-plo, dependiendo del país que se trate, lanormativa puede imponer una limitacióntemporal, entonces todos aquellos fenóme-nos que ocurran pasado ese tiempo podránser excluidos, o bien puede indicar las ca-racterísticas del grupo crítico, lo que elimina-ría los factores relacionados con otro tipo decomunidades.

• Indicadores del comportamiento: Si el indica-dor del comportamiento del sistema se ex-presa en términos de dosis tendrán cabidafactores que contemplen las posibles vías deexposición del grupo crítico; cosa que noocurrirá si el indicador del comportamientofuera el flujo liberado a la biosfera. Los indi-cadores de comportamiento pueden venircondicionados por la normativa, aunquetambién otros factores, como los objetivos oel alcance que se persigan, pueden condi-cionar el que se tomen unos u otros. Por esoeste criterio no se incluye en el de normativa.

Q Fuera del alcance y/u objetivo de la evalua-ción: Así por ejemplo, si la evaluación es delcomportamiento post-clausura de un alma-cenamiento que se supone ha sido clausura-do según las especificaciones, podrán sereliminados factores relacionados con cam-bios de diseño o co-almacenamiento conotros residuos.

• Emplazamiento y concepto del repositorio:Aquellos fenómenos que claramente no sonaplicables al emplazamiento o concepto derepositorio específico de la evaluación de-ben ser eliminados de posteriores considera-ciones.


• Probabilidad: Algunos factores pueden teneruna probabi l idad de ocurrencia muy bajadurante el periodo de t iempo de interés.Para cribar esos fenómenos es necesario de-finir un punto de corte para la probabi l idadque sea consistente con la regulación nacio-nal e incluso que permita un margen extrade seguridad. El problema es que las proba-bilidades son muy difíciles de establecer porlo que, cuando se utilice este criterio, debenquedar bien documentadas las bases en lasque se ha fundado la apl icación, además deindicarse el rango de probabi l idad en que seestá moviendo.

Q Efectos en el repositorio y el emplazamiento:Se pueden excluir factores en virtud de suefecto despreciable en el repositorio o em-plazamiento. Las hipótesis, datos y resultadosde las estimaciones que se realicen debendocumentarse. Habrá que tener cuidado conlas consecuencias que puedan tener ciertascombinaciones de factores. En esta etapa nose deben eliminar fenómenos basándose ensus efectos radiológicos potenciales en su-perficie, a menos que éstos puedan estable-cerse sin necesidad de llevar a cabo análisisdetallados.

Q Supuestos de partida: Supuestos iniciales quese establecen cuando se define el sistema aestudiar.

• Responsabilidad: Cada generación debe serresponsable de sus acciones intencionadas,por lo que se el iminarán aquellos factoresrelacionados, por ejemplo, con intrusioneshumanas intencionadas en el repositorio.

Posteriormente al establecimiento de los criterios,se revisará cada factor frente a estos criterios decribado (según el esquema basado en Bonano &Baca, 1 995 que se muestra en la figura 3), y seeliminará si se considera que cumple cualquierade ellos.

Por lo tanto al final de esta fase se tendrán losfactores agrupados en tres grandes clases:

• Clase 1: Factores que, bien individualmenteo en combinación, deben ser consideradosen la generación de escenarios ya que sonuna causa extema primaria para la altera-ción del comportamiento del sistema. En ge-neral hay pocas influencias significativas en-tre estos factores.

• Clase 2: Factores que pertenecen al SR ya querepresentan fenómenos los cuales están conti-

nuamente activos o pueden ser activadospor la ocurrencia de un Factor de la clase 1.

• Clase 3: Factores que pueden eliminarse deconsideraciones posteriores según los crite-rios de cribado previamente definidos.

(La clasificación entre factores del Sistema de Re-ferencia, clase 2 , y factores externos, clase 3, serealizó ya en la etapa anterior de clasificación defactores, apartado 3.4).

3.6. Representación de los factoresy de sus interacciones

3.6.1. Metodología

Ya que la probabilidad de ocurrencia y las con-secuencias de un determinado factor pueden versealteradas por su interacción con otros, cada factoridentificado tiene que ser analizado no sólo deacuerdo a su causa, su probabilidad de ocurren-cia y sus consecuencias, sino también de acuerdoa sus eventuales interacciones o relaciones conotros factores. Por lo tanto, la identificación de lasinteracciones entre los factores debe hacerse deuna forma lógica y sistemática (Andersson et al.,1 989), para lo cual se propone la utilización delos diagramas de influencias (DI). Estos son muyútiles para investigar detalladamente las relacionesentre los factores y, aunque tienden a dar comoresultado diagramas bastante complicados, un sis-tema de bases de datos puede darles soporte.Además los DI también ayudarán a analizar dóndeafectan los factores externos al Sistema de Refe-rencia, ayudando en la definición de los escena-rios, y en la integración de las distintas partes delsistema en un todo.

En los diagramas de influencia los factores se re-presentan por cajas y las relaciones entre éstos porflechas entre cajas, que indicarán el sentido de lainfluencia (Fig. E-l, Anexo E). Entre dos factoreshabrá tantas fechas como distintas influenciashaya entre ambos. Se debe tener cuidado y repre-sentar únicamente influencias directas entre losfactores. En principio, el DI tendrá el nivel de deta-lle de la lista de factores de partida, aunque al lle-gar aquí puede interesar variar este detalle en fun-ción de los objetivos que se persigan en laevaluación. Si se varía el detalle de la lista de fac-tores habrá que garantizar que en la nueva listaestá contenido todo lo que estaba en la original.

23


CLASE!Factores Externos.

Se usarán poraformar escenarios

CLASE 2

Factor del SR

CLASE 3Factor eliminado

de toda consideración

* Pora ver si un factor es ¡rrelevante o no habrá que aplicar los criterios de cribado previamente definidos.

Figuro 3. Esquema de ogrupatíón final de los {actores.

Para la construcción del diagrama de influenciasdel sistema de referencia (DISR) se llevarán a cabolos siguientes pasos:

Paso 1

Asignación de lugares lógicos en el diagrama deinfluencias para las distintas barreras del sistemade referencia.

Ya que el sistema está de por sí dividido en ba-rreras, y el comportamiento y evolución de cadabarrera puede describirse a partir de un conjuntode condiciones iniciales dadas y de sus interaccio-nes a macroescala con otras barreras y/o diferen-tes condiciones externas, resulta adecuado dividirel DI por barreras.

Un ejemplo de esta partición se puede observaren la figura 4 tomada del ejercicio SITE-94(Chapman et al., 1995) donde las barreras y los

componentes principales dentro de éstas son lassiguientes:

Q Combustible y contenedor: elementos com-bustibles incluyendo sus componentes estruc-turales, contenedor y material de relleno delcontenedor.

• Relleno de Bentonita: la bentonita compac-tada en los pozos donde se depositan loscontenedores.

• Sellado del Túnel: mezcla de arena y bento-nita en los túneles sobre los silos de almace-namiento.

• Roca del Campo Próximo: roca que rodealos túneles y los silos que ha sido perturbadapor la excavación y por la presencia del re-positorio.

Q Roca del Campo Lejano: geosfera y algunascaracterísticas de la biosfera.

24


Paso 2

Representación de los factores del Sistema deReferencia.Los factores se sitúan en cajas con sunombre en el lugar adecuado del esquema ante-rior. Si un mismo factor es importante para varioscomponentes del almacenamiento aparecerá unacaja con su nombre en cada una de las regionescorrespondientes. Los factores se ordenan dentrode cada región de manera que aquellos factoresque afectan al comportamiento de la barrera se si-túan en la parte superior, los que afectan al trans-porte de los radionucleidos en la parte inferior ylos que describen propiedades físicas, químicas ocondiciones dentro de la barrera se sitúan en elcentro formando una unión entre los dos gruposanteriores (figura 5).

Paso 3

Identificación y representación de las influenciasentre los factores. Se identifican las interaccionesentre los factores y se indican en el diagrama me-diante una flecha que une los dos factores que in-teraccionan y que indica la dirección de la influen-

(figura ó). Primero se identifican lascía

interacciones entre los factores dentro de cada re-gión y posteriormente las interacciones entrefactores de diferentes barreras.

Las influencias entre los factores difieren en im-portancia, pero para la construcción del DISR inte-resa únicamente identificar tantas relaciones entrefactores como sean posibles e incluirlas en el DISRsin hacer ninguna consideración de su importan-cia.

No hay restricciones al número de influenciasentre dos factores. Si hay influencias en ambas di-recciones, se representan por flechas diferentes lomismo que si hay distintos tipos de influencias en-tre dos factores. Se deben representar únicamenteinfluencias directas entre factores. A cada influen-cia se le asignará un código que servirá para iden-tificarlas.

Paso 4

Documentación de los factores y de las influen-cias. Para evitar confusiones o malinterpretacionesposteriores, a cada influencia se le asocia unadescripción/definición que clarifique lo que signifi-ca. También se continúa con la documentación de

Roca

Combustibley Contenedor

de Campo Lejano

Sellado del Túnel

Relleno de Bentonita

Roca de CampoPróximo

Figura 4. Situación de las distintas regiones en el PID (PID: Process Influence Diagram del ejercicio SITE-94. Correspondea lo que aquí estamos denominando DISR). (Chapman et al., 1995).

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los factores incluyendo nueva información en losregistros que ya se tienen de ellos, y que provienende las etapas anteriores.

Al f inal de esta etapa cada factor e-influencia tie-ne un registro con su nombre o código asociadoasí como con la información que se considere másrelevante. Estos registros se organizan en bases dedatos que se unen informáticamente a las entradasdel DISR (apartado 4.).

El resultado esperable al f inal del desarrollo delDISR es una descripción completa del sistema dereferencia y de la forma en que se ha conceptuali-zado para la evaluación en términos de los com-ponentes del sistema y las relaciones entre éstos.

3.6.2 RecomendacionesConforme se genera el DI y también una vez fi-

nalizado éste, surgen una serie de problemas rela-cionados tanto con sus componentes como con lainterpretación del mismo.

Muchos de los problemas se deben a que losfactores representan fenómenos distintos (caracte-

rísticas (C), procesos (P), sucesos (S)) y por tantolas interacciones entre ellos serán de distinta natu-raleza según lo que se esté relacionando (King-Clayton et al., 1997). Este es un aspecto funda-mental que tiene que considerarse en la definiciónde las cajas e influencias en el diagrama de in-fluencias. Se ha sugerido que una definición clarade 'factor' e 'influencia' podría ayudar en la auto-matización de la generación del DISR y posterior-mente en la asignación de niveles de importancia.A continuación se indican tanto los problemascomo las posibles soluciones a éstos.

Problemas relacionados con el tratamientode los sucesos dentro del sistema de referencia

Pueden distinguirse dos casos, que el suceso seagenerado internamente, y por tanto sea simple-mente la representación de una característica queevoluciona, o que sea externa, lo que puede tenerconsecuencias para la estructura del DISR y por lotanto, requerir la producción de DI anteriores yposteriores a la ocurrencia del suceso. Si es posi-

Combustibley Contenedor

|

Roca áet CampoLejano

Sellado del Túnel

jRellena

de Bentonita

Rocadel Campo Próximo

Degradación de la Barrera:Temperatura, Movimiento del Agua y del Gas

Química del Agua.Propiedades de la Barrera

Transporte de Radionudeidosy Procesos de Retardo

I

r

LiberacióndeRN

desde la Barrera

Figura 5. Situación de los factores dentro de cada barrera (Chapman et al, 7 995).

26


Campo de tensionesen la roca del Campo Próximo

NE 120(10)

NE 31(10)

NE 34(10)Desplazamiento de la roca

del Campo Próximo

Aumento de la fracturaciónde la Roca del Campo Próximo

INE 36(10)

\

NE 37(10) ———^. Propiedades de la rocadel Campo Próximo

Figura 6. Representación de los factores y de sus relaciones (Chapman et ai, 1995).

ble, la inclusión de múltiples sucesos debe ser evi-tada. Se ha sugerido que los sucesos podrían ser:

• Incluidos en el contexto de la evaluación(p.e. fallo del contenedor en el ejercicio Sl-TE-94 del SKI).

• Incluidos en un único DISR pero con docu-mentación asociada de cuándo son válidaslas interacciones identificadas entre los dis-tintos factores y, posteriormente, de los nive-les de importancia asignados a cada una deesas interacciones (apartado 3.8).

Tipos de influencias que debe contener el DISi se acepta el tratamiento indicado anterior-

mente para los sucesos, entonces en el DI sólo seintroducirán características y procesos. Con estoscomponentes se pueden definir los tipos de in-fluencias que se listan a continuación, aunquecomo se indica no todas ellas deberían permitirse.

• influencias C-P y P-C: éstas son los descrip-tores completos del sistema físico actual.Acoplarán los distintos procesos a través delas características a las que afectan y por lasque son afectados.

Q influencias C-C: implica que hay un procesoincorporado en el factor-blanco2. Estas in-fluencias deben evitarse en la medida de loposible aunque pueden usarse si hay una leyempírica que define el proceso interno alfactor-blanco. La inclusión de procesos inter-nos puede requerir la inclusión de documen-tación extra para almacenarlos. En el casomás extremo, un DISR podría comprenderúnicamente características con todos los pro-cesos incluidos en los factores-blanco.

• influencias P-P: este tipo de influencias nodeben permitirse ya que los procesos no seinfluyen unos a otros directamente sino a tra-vés de las variables a las que afectan y porlas que son afectados. Influencias de estetipo deben descomponerse en influencias delprimer tipo, es decir, C-P o P-C.

Problemas relacionados con las influenciasentre características comunes de barreras adyacentes

Las interacciones entre características comunes abarreras adyacentes resultan simplemente de la di-visión del sistema en barreras. Se ha sugerido la

2. Por factor-blanco se entiende el Factor que recibe la inñuencia.

27


creación de factores frontera, como se muestra enla figura 7.

Estos factores frontera podrían actuar como pun-tos de impacto para los factores externos y ade-más permitirían una manipulación más flexible dela estructura del DISR y la creación de subdiagra-mas de influencias para regiones particulares deuna barrera.

Problemas asociados a la complejidad del DI resultante

La complejidad del diagrama de influencias pue-de ser un factor limitante para identificar a primeravista las interacciones más importantes. Se han su-gerido distintos métodos para mejorar este aspec-to, por ejemplo (King-Clayton et ai., 1997):

• Dividir el diagrama de influencias en subdia-gramas los cuales representen las distintasbarreras individualmente y estandarizar laforma del diagrama dentro de cada barrera.

• Flexibilizar la resolución del diagrama de in-fluencias con la introducción de agolpa-mientos y superfactores.

• Reducir la cantidad de información en eldiagrama aplicando juicio de expertos pararesaltar aquellas influencias más importantesy eliminar las que se juzguen menos signifi-cativas, consiguiendo así un diagrama de in-fluencias reducido (apartado 3.8.2.2).

Una regla pragmática que puede seguirse cuan-do se está representando el sistema es que debenmantenerse separadas aquellas cuestiones que sise unifican pueden conducir a confusión o malen-tendidos. Por ejemplo, unificar varios factores enuna caja significa que todas las influencias queentran o salen aplican a todos los factores quecontiene la caja.

Problemas asociados al nivel de resolución del DI

El problema de la resolución puede tratarse me-diante una estructura de diagramas de influenciasanidados, con distintos niveles de detalle, en unavisualización jerárquica con sus herramientas dedocumentación asociadas, lo que permitiría cam-biar el nivel de detalle dependiendo de los reque-rimientos de cada momento sin el riesgo de pérdi-da de información.

Un problema de la estructura anidada es que losfactores dentro de un factor de nivel superior pue-den tener influencias con otros factores por lo quetambién deberán resolverse los problemas de las'super influencias' que salen y entran en los facto-res de niveles superiores.

Problemas asociados a la interpretación del DI

La experiencia acumulada indica que hay unatendencia a leer el DISR como si fuese un mapade carreteras, trazando los caminos de migraciónde los radionucleidos a través del DISR aunque elDISR no se formulara de esa manera. Este malen-tendido conduce a confusión cuando se interpretael significado de las influencias y se les asigna ni-veles de importancia.

Finalmente interesa resaltar que la experienciaen la generación de DI muestra la importancia dela generación de reglas y procedimientos de apli-cación práctica que se añadan a la metodologíapara así evitar posibles incoherencias durante laaplicación de ésta (King- Clayton, I 997).

3.6.3.lncert¡dumbre en el sistemaSin duda habrá dificultades para el estableci-

miento de un SR definitivo con el que trabajar en

Temperaturaen el relleno

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*é Temperaturaen la fronterarelleno-roca

Figura 7. Esquema de inclusión de factores frontera (King-Clayton etal., 1997).

Temperaturaen la roca


la evaluación, que nacen de la ¡ncertidumbre en sise han considerado todos los posibles factores re-levantes dentro de los límites espaciales y tempo-rales establecidos y en si se han entendido y des-crito todas las influencias entre ellos. Debido aque esta ¡ncertidumbre afectará al establecimientodel SR, se considerará como ¡ncertidumbre en elsistema.

Dicha ¡ncertidumbre se podría tratar consideran-do más de un SR como punto de partida en elanálisis, es decir, distintas variantes del SR.

La ¡ncertidumbre en los modelos conceptualesque pueden describir un Sistema de Referenciaidentificado, ¡ncertidumbre que se ha diferenciadode la ¡nceríidumbre en el sistema anteriormentedescrita, puede dar lugar también a lo que se handenominado variantes del SR.

3.7. Generación y selección de escenarios.-Establecimiento de las relaciones entreel sistema de referencia y el sistemaexterior al mismo

3.7.1.ObjetivoEl objetivo general del desarrollo de escenarios

dentro de la metodología de evaluación del com-portamiento es conceptualizar un conjunto de si-tuaciones hipotéticas del sistema que no persiguenser predictivas, sino ilustrativas de un rango deevolución posible. Es decir, definir un conjunto deescenarios, entendiendo por esto, hipotéticas si-tuaciones ilustrativas de la evolución del sistema,que tendrán en cuenta la evolución del sistema dereferencia y los posibles factores externos que lepuedan afectar.

El propósito específico es obtener un marco enel que se discuta la importancia de los factores yse identifiquen los que se deben considerar en laetapa de modelización posterior, con el fin de po-der llevar a cabo un estudio de seguridad y ayudarfinalmente en la toma de decisiones.

En el procedimiento de generación y selecciónde escenarios se deben seguir las siguientes líneasguías:

Q Se debe intentar definir escenarios que seanrepresentativos de una envolvente de posi-bles líneas evolutivas del sistema.

Q Los escenarios que se seleccionen para elanálisis deben poner a prueba cada partedel sistema, de forma que se considere larespuesta de todo el sistema frente a condi-ciones adversas.

3.7.2. MetodologíaPara alcanzar el objetivo de esta etapa, el proce-

dimiento que se propone para la generación deescenarios es la imposición de Factores Externossobre el SR previamente definido (apartados 3.3 a3.Ó).

El planteamiento que se utilizará para la defini-ción de los escenarios será por tanto, considerarpor un lado, el Sistema de Referencia, que va aser modelizado en la medida de lo posible, y porotro, todo aquello externo al SR que pueda pertur-bar o afectar a la evolución del mismo, lo que sedenominan Factores Externos.

Primero se creará un Escenario de Referencia enel que se supone que la evolución internamentegenerada por el SR domina la provocada por Fac-tores Externos. Posteriormente se generarán unconjunto de Escenarios Alternativos en los que seconsiderarán aquellos Factores Externos, que ais-lados o en combinación, pueden afectar a la evo-lución del SR. Es decir, primero se debe intentarentender la evolución del SR, y después considerarlas posibles desviaciones de dicha evolución.

En la figura 8 se intenta representar todo el con-junto de escenarios que se generarían por esteprocedimiento para cada una de las variantes delSR que se consideren (apartado 3.6.3) y para lascombinaciones de factores externos que se selec-cionen (apartados 3.7.2.1 .y 3.7.2.2.).

3.7.2.1. Escenario de referencia

En términos generales, en el Escenario de Refe-rencia se deben considerar condiciones que per-mitan evaluar la evolución del SR como tal, sinque ocurran Factores Externos que perturben signi-ficativamente el comportamiento de dicho SR, esdecir, con las mínimas perturbaciones externas.

Se representa así una situación hipotética, norealista pero práctica, que permite analizar elcomportamiento interno del sistema.

Para ello, en este escenario se deben suponercomo ideas básicas las siguientes:

29


Variantes del SR

0 1 2 3 4 5

Mínima -

Climática -

E Alternativo -

Alternativo -

O O O O O O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O O O O O O

ER

E. Climático

E. Alternativo

E. Alternativo

Figuro 8. Conjunto de escenarios generados pora las posibles variantes del SR (FE: Factores Extemos, ER: Escenario de Referencia).

•

•

La construcción y operación del repositoriose realizará de acuerdo con el diseño esta-blecido.

Condiciones actuales de la geosfera y labiosfera para todo el período de evaluación(condiciones estacionarias).

• Las condiciones definidas en los límites delsistema son constantes en el tiempo.

El repositorio construido de acuerdo a unas Ba-ses de Diseño empezará a evolucionar incluso sinla ocurrencia de factores externos. Habrá procesosque conduzcan al fallo del contenedor y una vez li-berados los radionucleidos, serán transportadoshasta la biosfera. Las tasas de fallo de los conte-nedores pueden ser muy pequeñas y el retardo tanefectivo que el nivel de aislamiento de los residuossea elevado. Por ello puede resultar de interésanalizar los procesos que pueden tener lugar enun escenario en el que se considere el fallo tem-prano de contenedores.

La creación del Escenario de Referencia, y su re-presentación formal (apartado 3.8.2.1), se debever como punto de partida para entender el fun-cionamiento del SR, además de como punto departida para la formación de otros escenarios, ode los Escenarios Alternativos (apartado 3.7.2.2).

Ejemplo

Un ejemplo es el Escenario de Referencia consi-derado por Nagra en el Proyecto Kristallin-I (NA-GRA, 1 994), que contempla un tiempo de vida delcontenedor menor al esperado por diseño, paraintroducir conservadurismo. Los supuestos princi-pales del Escenario de Referencia fueron:

Q Comportamiento de las barreras de ingenie-ría esencialmente según lo diseñado.

• Aislamiento efectivo de las barreras de inge-niería y del medio geológico inmediato cir-cundante de los procesos y sucesos naturalesen superficie y de las actividades humanas.

• Presencia de seres humanos en la zona de li-beración de radionucleidos al medio am-biente en el tiempo en que

metodologÍa de generaciÓn de escenarios ......metodología de generación de escenarios para la...

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