Radionuclide migration in fractured media : lumped parameter modeling by Monte Carlo simulation with genetic algorithm parameter identification

In questo lavoro si propone un estensione al caso di domini fratturati del modello per il trasporto di contaminanti basato sulla teoria di Kolmogorov- Dmitriev. L’approccio modellizza il processo di trasporto all’interno di mezzi porosi e fratturati introducendo due particelle equivalenti, solutone e frattu- rone. Una (solutone) rappresenta il contaminante disciolto all’interno della matrice porosa, mentre l’altra (fratturone) rappresenta la frazione traspor- tata nelle fratture. La soluzione del sistema di equazioni di Kolmogorov, che descrive l’evoluzione delle particelle equivalenti, può, in generale, essere ottenuta per via analitica o numerica. In questo caso si fa ricorso a un me- todo Monte Carlo che, basandosi sulla simulazione del percorso della singola particella all’interno del mezzo, permette di trovare soluzioni anche nel caso di inomogeneità spaziali o temporali. I ratei di transizione che governano il processo di migrazione microscopico delle particelle equivalenti possono essere espressi in funzione delle proprietà macroscopiche di conducibilità del mezzo, ricorrendo ad una analogia con formulazioni classiche. Due metodolo- gie per le determinazione di queste proprietà equivalenti vengono analizzate, una basata sui dati sperimentali e l’altra su simulazioni numeriche dettaglia- te del campo di velocità e del trasporto in porzioni rappresentative di una rete estesa di fratture. La procedura così sviluppata viene quindi applicata al problema della modellizzazione del rilascio di radionuclidi nell’ambiente da un deposito de nitivo, al ne di determinare il rischio per la popolazione e la potenziale dose derivante da ingestione di acqua contaminata.