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Technischer Bericht NTB 85-25

Langzeitstabilität von Betonit unter Endlagerbedingungen

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Zur Beurteilung der Langzeitstabilität von Bentonit unter Endlagerbedingungen wurden fünf Metabentonit-Proben von Kinnekulle (Schweden) und ein Illit aus dem Massif Central (Frankreich) untersucht. Danach wurde die Ladung von Montmorillonit bei der Umwandlung in Metabentonit nur mässig erhöht, und es entstand nicht Illit als Endglied der Umwandlung, sondern es wurden Smectit-Illit-Wechsellagerungen gebildet. Deren Gehalt an Kalium nahm von 72 % der Zwischenschichtkationen an der Oberfläche einer 180 cm dicken Metabentonit-Schicht auf 54 % im Zentrum der Schicht ab, d. h. Kalium wurde in 450 Millionen Jahren nicht vollständig ausgetauscht. Nach der Kationenaustauschkapazität der Wechsellagerungen, nach röntgenographischen und thermoanalytisch-massenspektrometrischen Untersuchungen nimmt der Anteil geschlossener Schichten besonders in den obersten 10 cm der untersuchten Schicht zu. Die innerkristalline Quellung einer Mischprobe der Schicht war noch weitgehend möglich. Es ist anzunehmen, dass der Temperatureinfluss im Endlager geringer sein wird als bei der Bildung der Metabentonite von Kinnekulle. Nach konservativen Berechnungen wird die Umwandlung des Bentonits in die Kalium­Form über 106 Jahre dauern. Nach den Untersuchungen der Metabentonit-Proben wird diese Umwandlung aber vermutlich wesentlich mehr Zeit brauchen.

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