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Technical Report NTB 85-17

Gas Formation in a L/ILW Repository and Gas Transport in the Host Rock

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In einem Endlager für schwach- und mittelaktive radioaktive Abfälle können durch Korrosion, mikrobiellen Abbau und radiolytischen Zerfall Gase entstehen.

Die anaerobe Korrosion von Metallen ist der wichtigste Prozess mit einem Anteil von 90 % der entwickelten Gase, basierend auf einer Korrosionsrate von 10-4 bis 10-3 mm/Jahr.

In diesem Bericht wird der Gastransport im System der technischen Barrieren und im Wirtgestein separat behandelt.

Der Druckaufbau, der zur Rissbildung in der Endlagerauskleidung führt, wurde abgeschätzt und mit dem für den Gastransport in einer intakten Barriere benötigten Druck verglichen. Der angenommene Permeabilitätsbereich für die Betonbarriere beträgt 1 × 10-20 bis 1 × 10-17 m2. Der Gastransport im Wirtgestein wird für Permeabilitäten von 1 × 10-19 bis 1 × 10-15 m2 berechnet.

Die Transportwege für die Gase sind das ungestörte Wirtgestein und Klüfte. Die Transportkapazität im Wirtgestein ist genügend hoch, um das produzierte Gas entweichen zu lassen und ist unabhängig von der Kapazität in den Klüften, wenn die Permeabilität im Wirtgestein grösser als 10-17 m2  ist.

Die Gastransportkapazitäten werden für ein Gesteinsmaterial mit verschiedenen Kluftöffnungen berechnet. Die relative Permeabilität für das Gas wurde mit Kapillardruck-Kurven für drei verschiedene Gesteinsmaterialien – Dolomit, Sandstein, Kalk – berechnet. Zusätzliche Berechnungen wurden für Klüfte mit konstanter Grösse durchgeführt.

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