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Heater experiment: rock and bentonite thermo-hydro-mechanical (THM) processes in the near field

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Management radioaktiver Abfälle

Das Heater-Experiment-Projekt im Opalinuston des Untertagelabors Mont Terri hat wertvolle Einblicke in die Langzeitsicherheit unterirdischer Lagerstätten für radioaktive Abfälle geliefert.

Energie

Entsorgung tief unter Tage ist die international bevorzugte Option für die Langzeitlagerung radioaktiver Abfälle mit hohen Anteilen langlebiger Radionuklide. Um das Vertrauen in den Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit zu steigern, wurden verschiedene natürliche geologische und speziell entwickelte Barrieren eingesetzt, die sich ergänzen. Eine Demonstration in verringertem Maßstab hatte das Ziel, das Verständnis der optimalen Leistungsbewertung für dieses komplexe Barrieresystem zu steigern, nachdem die Abfallbehälter deponiert wurden. Dies wurde im Rahmen des Heater-Experiments durchgeführt, einem als Teil des Fünften Euratom-Rahmenprogramms geförderten Projekts, das die auftretenden thermischen, hydraulischen und mechanischen Phänomene (THM) untersucht. Die nähere Umgebung wird durch die Strahlung aufgeheizt und Eindringen von Grundwasser aus dem Wirtsgestein in die technischen Barrieren führt zu steigendem Druck der Bentonithüllen. Wissenschaftler der National Cooperative for the Disposal of Radioactive Waste (NAGRA) haben sich auf die mechanischen Eigenschaften von Opalinuston konzentriert, dem Wirtsgestein, in das die Bentonithüllen eingebettet sind. Für die Simulation des Bodens als poröses Medium für drei Phasen (Luft, Wasser, Feststoffe) wurde der mechanisch gekoppelte MHERLIN-Code verwendet. Weiterhin wurden die Vorhersagemöglichkeiten von Tools und Techniken für die Gesteinsbestimmung dieses dreidimensionalen FE-Codes erweitert. Der Code erfordert eine ständige Entwicklung und Überprüfung. Dies erfolgte anhand der verfügbaren Daten aus Labortests und aus Feldtests in begrenztem Umfang. Das verbesserte Verständnis von Opalinuston, einer Referenzformation für die Untersuchung der geologischen Entsorgung radioaktiver Abfälle in Europa, kann eine solide Grundlage für die Entwicklung von Sicherheitsnachweisen darstellen.

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