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Long-term performance of Engineered Barrier Systems (EBS)

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Die geologische Entsorgung radioaktiven Abfalls

Europäische Forscher haben Möglichkeiten untersucht, um Barrieren zu verbessern, die in den kommenden Jahrhunderten der sicheren Entsorgung radioaktiven Abfalls in tief unter der Erde gelegenen Lagerstätten dienen.

Klimawandel und Umwelt

Die Entsorgungskonzepte für verbrauchte Kraftstoffe und radioaktiven Abfall in tief unter der Erde gelegenen Lagerstätten basieren auf einem Multibarrieresystem, um sicherzustellen, dass den erforderlichen Sicherheitsstandards für tausende von Jahren entsprochen wird. Technisch hergestellte Barrieresysteme (Engineered barrier systems, EBS) spielen bei diesen Systemen eine zentrale Rolle. Aus diesem Grund ist ein detailliertes Verständnis der thermo-hydro-mechanischen und -chemischen (THM-C) Prozesse, die innerhalb dieser Barrieren ablaufen, von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts PEBS (Long-term performance of engineered barrier systems) wurden diese Prozesse in technisch hergestellten Barrieren untersucht, die aus Bentonit-Lehm bestehen – einem Material, das vorteilhafte wasserabsorbierende und quellende Eigenschaften aufweist. Es wurden der Einfluss des Barriereverhaltens auf die langfristige Sicherheitsfunktionalität und die Implikationen für die Leistungsbewertungskriterien evaluiert. Die experimentellen Forscher und Modellierungsexperten arbeiteten eng miteinander zusammen, um die Projektziele zu erreichen. Dies beinhaltete die Entwicklung eines Verfahrens zur Validierung der Computermodellierung von THM-C-Prozessen sowie eine aktualisierte langfristige Sicherheitsbeurteilung. Die Arbeit beinhaltete ebenfalls die Extrapolation experimenteller Daten in ein langfristiges Modell, das mehrere tausende Jahre umfasst. Die wichtigste wissenschaftliche Errungenschaft des Projekts bestand darin, dass ein umfassender Einblick in das Verhalten von EBS, insbesondere in die komplexen Interaktionen zwischen verschiedenen Materialien und deren Entwicklung im Laufe der Zeit, ermöglicht wurde. Das Projekt lieferte über eine Verbesserung des Verständnisses von Prozessen, die im Laufe der Zeit mit EBS in Verbindung stehen, eine umfassende wissenschaftliche und technische Grundlage für die geologische Entsorgung. Durch die Extrapolation experimenteller Daten und die Modellierung der Resultate zum ursprünglichen Barrierezustand hat PEBS wichtige Schritte in Richtung einer Prognostizierung der langfristigen Leistung gemacht. Ferner verdeutlichte die Initiative die Bedeutung verbleibender Unsicherheiten hinsichtlich einer Beurteilung der langfristigen Leistung. Diese Arbeit wird dazu beitragen, die Sicherheit von Lagerstätten für radioaktiven Abfall überall auf der Welt zu verbessern.

Schlüsselbegriffe

Radioaktiver Abfall, Untergrundlager, technisch hergestelltes Barrieresystem, PEBS, Bentonit-Lehm, geologische Entsorgung

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