ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE
The paper presents estimates of groundwater recharge rate from precipitation and evaluates the potential of the vadose zone to retard and attenuate radionuclides at the “Buryakivka” radioactive waste disposal facility (RWDF) and the “Vector” industrial complex (IC) within the Chornobyl Exclusion Zon...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/342935 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geological journal |
Institution
Geological journal| _version_ | 1856543363382116352 |
|---|---|
| author | Григоренко, Д.О. Заноз, Б.Ю. Бугай, Д.О. Кубко, Ю.І. |
| author_facet | Григоренко, Д.О. Заноз, Б.Ю. Бугай, Д.О. Кубко, Ю.І. |
| author_sort | Григоренко, Д.О. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-30T19:31:26Z |
| description | The paper presents estimates of groundwater recharge rate from precipitation and evaluates the potential of the vadose zone to retard and attenuate radionuclides at the “Buryakivka” radioactive waste disposal facility (RWDF) and the “Vector” industrial complex (IC) within the Chornobyl Exclusion Zone. Understanding the patterns of groundwater recharge, groundwater flow, and radionuclide migration in the vicinity of these facilities is crucial for conducting safety assessments for waste disposal and storage. The study area is situated within the Chystogalivska moraine ridge and is characterized by the presence of an unconfined aquifer in Quaternary deposits, which is mainly recharged by atmospheric precipitation. A combination of methods was applied to assess groundwater recharge rate. Analysis of groundwater level dynamics and chloride-ion balance in groundwater and precipitation yielded consistent groundwater recharge rate estimates in the range of (55–65) ± 15 mm/year. The adequacy of these estimates was confirmed through calibration of the regional groundwater flow model. The obtained recharge estimates were used to evaluate the barrier properties of the vadose zone soils with respect to the migration of Chornobyl-derived radionuclides and radionuclides present in the waste streams of NNEGC “Energoatom”. The calculations were performed using migration models that take into account for advection, dispersion, sorption, and radioactive decay. A screening analysis showed that the main groundwater contamination risks are associated with 90Sr, 3H, and 14C. For these radionuclides, the migration time through the vadose zone and the concentration attenuation factors in groundwater were assessed, taking into account the above-mentioned geo-migration mechanisms included in the model. The calculated parameters can be used in integrated geo-migration models that consider the barrier properties of the geological environment in both near-field and far-field zones of the RWDF, in combination with dose models for determining the waste acceptance criteria for disposal. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:02:02Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-342935 |
| institution | Geological journal |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:02:02Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-3429352026-01-30T19:31:26Z ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE ОЦІНКА БАР’ЄРНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЗОНИ АЕРАЦІЇ НА ДІЛЯНЦІ ПУНКТІВ ЗАХОРОНЕННЯ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ У ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ ЗОНІ ВІДЧУЖЕННЯ Григоренко, Д.О. Заноз, Б.Ю. Бугай, Д.О. Кубко, Ю.І. інфільтраційне живлення ПЗРВ «Буряківка» КВ «Вектор» Чорнобильська зона відчуження радіоактивне забруднення захищеність підземних вод гідрогеологічне моделювання groundwater recharge rate RWDF “Buryakivka” IC “Vector” hydrogeological modeling Chornobyl Exclusion Zone radioactive contamination groundwater protection The paper presents estimates of groundwater recharge rate from precipitation and evaluates the potential of the vadose zone to retard and attenuate radionuclides at the “Buryakivka” radioactive waste disposal facility (RWDF) and the “Vector” industrial complex (IC) within the Chornobyl Exclusion Zone. Understanding the patterns of groundwater recharge, groundwater flow, and radionuclide migration in the vicinity of these facilities is crucial for conducting safety assessments for waste disposal and storage. The study area is situated within the Chystogalivska moraine ridge and is characterized by the presence of an unconfined aquifer in Quaternary deposits, which is mainly recharged by atmospheric precipitation. A combination of methods was applied to assess groundwater recharge rate. Analysis of groundwater level dynamics and chloride-ion balance in groundwater and precipitation yielded consistent groundwater recharge rate estimates in the range of (55–65) ± 15 mm/year. The adequacy of these estimates was confirmed through calibration of the regional groundwater flow model. The obtained recharge estimates were used to evaluate the barrier properties of the vadose zone soils with respect to the migration of Chornobyl-derived radionuclides and radionuclides present in the waste streams of NNEGC “Energoatom”. The calculations were performed using migration models that take into account for advection, dispersion, sorption, and radioactive decay. A screening analysis showed that the main groundwater contamination risks are associated with 90Sr, 3H, and 14C. For these radionuclides, the migration time through the vadose zone and the concentration attenuation factors in groundwater were assessed, taking into account the above-mentioned geo-migration mechanisms included in the model. The calculated parameters can be used in integrated geo-migration models that consider the barrier properties of the geological environment in both near-field and far-field zones of the RWDF, in combination with dose models for determining the waste acceptance criteria for disposal. У роботі наведено оцінки інфільтраційного живлення підземних вод за рахунок атмосферних опадів і проаналізовано захисні властивості зони аерації щодо затримки й ослаблення міграції радіонуклідів у районі пункту захоронення радіоактивних відходів (ПЗРВ) «Буряківка» та комплексу виробництв (КВ) «Вектор» у Чорнобильській зоні відчуження. Розуміння закономірностей інфільтраційного живлення, фільтрації підземних вод і міграції радіонуклідів поблизу цих об’єктів є критично важливим для проведення оцінок безпеки захоронення та зберігання відходів. Територія дослідження розміщена у межах Чистогалівської моренної гряди та характеризується наявністю безнапірного водоносного горизонту у четвертинних відкладах, який живиться переважно атмосферними опадами. Для оцінки інфільтраційного живлення підземних вод застосовано комплекс методів. У результаті аналізу динаміки рівнів ґрунтових вод і балансу хлор-іону у підземних водах та атмосферних опадах отримано узгоджені значення інфільтраційного живлення в діапазоні (55–65) ± 15 мм/рік. Коректність наведених оцінок підтверджено калібруванням регіональної фільтраційної моделі. Одержані оцінки інфільтраційного живлення застосовано для оцінки бар’єрних властивостей ґрунтів зони аерації щодо міграції чорнобильських і присутніх у потоках радіоактивних відходів (РАВ) НАЕК «Енергоатом» радіонуклідів. Розрахунки виконано з використанням міграційних моделей, що враховують адвекцію, дисперсію, сорбцію та радіоактивний розпад. Скринінговий аналіз показав, що основні ризики забруднення підземних вод обумовлені 90Sr, 3H та 14C. Для зазначених радіонуклідів оцінено час міграції в ґрунтах зони аерації та коефіцієнти зниження концентрації в підземних водах за рахунок перелічених вище врахованих у моделі геоміграційних механізмів. Отримані розрахункові параметри можуть бути використані в інтегрованих геоміграційних моделях, що враховують бар’єрні властивості геологічного середовища в ближній та дальній зоні сховища РАВ у комплексі з дозовими моделями для розрахунку критеріїв приймання РАВ на захоронення. Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2025-12-26 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/342935 10.30836/igs.1025-6814.2025.4.342935 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 4 (2025); 12-28 Геологический журнал; № 4 (2025); 12-28 Геологічний журнал; № 4 (2025); 12-28 2522-4107 1025-6814 en http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/342935/338060 Авторське право (c) 2025 Д.О. Григоренко, Б.Ю. Заноз, Д.О. Бугай, Ю.І. Кубко https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | groundwater recharge rate RWDF “Buryakivka” IC “Vector” hydrogeological modeling Chornobyl Exclusion Zone radioactive contamination groundwater protection Григоренко, Д.О. Заноз, Б.Ю. Бугай, Д.О. Кубко, Ю.І. ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title | ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title_alt | ОЦІНКА БАР’ЄРНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЗОНИ АЕРАЦІЇ НА ДІЛЯНЦІ ПУНКТІВ ЗАХОРОНЕННЯ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ У ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ ЗОНІ ВІДЧУЖЕННЯ |
| title_full | ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title_fullStr | ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title_full_unstemmed | ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title_short | ASSESSMENT OF THE BARRIER PROPERTIES OF THE VADOSE ZONE AT THE RADIOACTIVE WASTE DISPOSAL SITES IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE |
| title_sort | assessment of the barrier properties of the vadose zone at the radioactive waste disposal sites in the chornobyl exclusion zone |
| topic | groundwater recharge rate RWDF “Buryakivka” IC “Vector” hydrogeological modeling Chornobyl Exclusion Zone radioactive contamination groundwater protection |
| topic_facet | інфільтраційне живлення ПЗРВ «Буряківка» КВ «Вектор» Чорнобильська зона відчуження радіоактивне забруднення захищеність підземних вод гідрогеологічне моделювання groundwater recharge rate RWDF “Buryakivka” IC “Vector” hydrogeological modeling Chornobyl Exclusion Zone radioactive contamination groundwater protection |
| url | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/342935 |
| work_keys_str_mv | AT grigorenkodo assessmentofthebarrierpropertiesofthevadosezoneattheradioactivewastedisposalsitesinthechornobylexclusionzone AT zanozbû assessmentofthebarrierpropertiesofthevadosezoneattheradioactivewastedisposalsitesinthechornobylexclusionzone AT bugajdo assessmentofthebarrierpropertiesofthevadosezoneattheradioactivewastedisposalsitesinthechornobylexclusionzone AT kubkoûí assessmentofthebarrierpropertiesofthevadosezoneattheradioactivewastedisposalsitesinthechornobylexclusionzone AT grigorenkodo ocínkabarêrnihvlastivostejzoniaeracíínadílâncípunktívzahoronennâradíoaktivnihvídhodívučornobilʹsʹkíjzonívídčužennâ AT zanozbû ocínkabarêrnihvlastivostejzoniaeracíínadílâncípunktívzahoronennâradíoaktivnihvídhodívučornobilʹsʹkíjzonívídčužennâ AT bugajdo ocínkabarêrnihvlastivostejzoniaeracíínadílâncípunktívzahoronennâradíoaktivnihvídhodívučornobilʹsʹkíjzonívídčužennâ AT kubkoûí ocínkabarêrnihvlastivostejzoniaeracíínadílâncípunktívzahoronennâradíoaktivnihvídhodívučornobilʹsʹkíjzonívídčužennâ |