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Technical Report NTB 83-07

Chemical changes occurring within an intermediate-level waste repository

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Die 80'000 m3 Abfälle, deren Beseitigung in einem Endlager Typ B (für mittelradioaktive Abfälle) in der Schweiz vorgesehen ist, enthalten verschiedene Stoffe, die chemischen Veränderungen unter­ liegen. Im vorliegenden Bericht werden solche Veränderungen iden­tifiziert, insbesondere solche, die einen Einfluss auf die Sicherheitsbarrieren des End­lagers haben könnten. Einer der wichtigsten Effekte ist die Gasbildung innerhalb des Lagers. Drei gasbildende Prozesse sind beschrieben und, soweit dies möglich ist, auch quantitativ behandelt. Es ergaben sich die folgenden Produktionsraten, ausgedrückt in m3 Gas bei Atmosphärendruck:

  • Radiolyse hauptsächlich von Abfall aus der Stilllegung von Kernkraftwerken: ungefähr 10'000 m3 Wasserstoff in 20 Jahren
  • Als Folge von bakteriellen Zersetzungen: 100'000 bis 200'000 m3 Wasserstoff und Methan in 200 Jahren. Ebenfalls produziertes Kohlenstoffdioxid bleibt wegen Absorption darum unwirksam, wenn Zement als Verfestiger und/oder Zwischen­füllmaterial verwendet wird.
  • Als Folge der Korrosion, des wichtigsten Gasproduzenten im Abfall: 200'000 bis 1'400'000 m3 Wasserstoff in 100 Jahren. Das für die Korrosion notwendige Wasser stammt aus dem freien Wasser des Abfalls selbst und des Zwischenfüllmaterials.

Obwohl im Bericht nicht im Einzelnen untersucht, wird das Gas vom Lager in die Biosphäre seinen Weg durch Spalten und Risse im Umgebungsgestein finden. Es ist zu erwarten, dass zur Hauptsache, die Gaspermeabilität des Wirtgesteins den Gastransport beeinflusst.

Chemische Veränderungen im Abfall haben einen Einfluss auf die Eigenschaften der Isolations­barrieren. Es werden Veränderungen wie Radiolyse von Ionentauscherharzen, Quellung solcher Harze und Reaktionen zwischen Zement und Bentonit untersucht.

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