Wirksame Isolation zwischen radioaktivem Abfall und Biosphäre
Das Ziel von Atommüll-Management besteht darin, die Abfälle so lange gegenüber der Biosphäre und insbesondere der Umgebung des Menschen zu isolieren, bis ihre Strahlungsintensität auf Werte in der Größenordnung der natürlichen Hintergrundstrahlung abgeklungen ist. Die unterirdische Endlagerung stützt sich auf ein System aus mehreren Barrieren als Isolation zwischen den Abfällen und der Biosphäre. Dabei bildet das umgebende Felsgestein eine natürliche Barriere, die dann durch ein technisches Barrieresystem (Engineered Barrier System, EBS) ergänzt wird. Das EBS besteht aus den technisch hergestellten Komponenten, die im Endlager angeordnet werden, also beispielsweise Abfallformen, Abfallbehältern, Puffermaterialien, Verfüllstoffen und Versiegelungen. Das EBS sollte eine niedrige Durchlässigkeit und eine günstige Chemie aufweisen sowie einen sicheren Schutz gegen mechanische Beschädigungen durch herabfallendes Gestein oder Erdbeben bieten. Die im Fünften Euratom-Rahmenprogramm (1998-2002) geförderten Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Entwicklung und Erprobung von Verfahren für und Einheiten von Kupferkanistern, Bentonitpuffern, Bentonit-basierter Anschüttung und umgebenden Gesteins. Die Arbeiten bauten auf dem in Schweden erarbeiteten Entsorgungskonzept KBS-3 auf. Die Entsorgungsbehälter werden in ihrem natürlichen Maßstab auf einem Testgelände des Felslabors im schwedischen Aspö untersucht. Dazu wurde eine Mischung aus Bentonit, einem feinen Ton, und zerkleinertem Felsmaterial hergestellt, die sich als idealer Verfüllstoff mit niedriger Wasserdurchlässigkeit erwies. Durch den Einsatz einer Vibrations-Verdichtungsplatte wurde in der Tunnelmitte eine höhere Verdichtung erzielt als in den Deckenregionen. Darüber hinaus erwies sich die Technik, das Verfüllmaterial in einer Steigung und nicht nur in horizontalen Schichten einzubringen, als vorteilhaft. Dies wurde besonders in den typischerweise problematischen Regionen in der Nähe der Decke und der Wände deutlich. Auf dem Testgelände wurden Apparaturen zur Überwachung der Wasseraufnahme durch das Verfüllmaterial installiert. Die ersten gesammelten Daten sind ermutigend; allerdings muss noch das Langzeitverhalten des Verfüllstoffes erforscht werden, bevor die neuen Verfahren in einer echten Lagerstätte angewandt werden können.
