(GRS 496) Bewertung der Wirksamkeit des Radionuklideinschlusses für ein Endlager in flach lagernden Salzformationen

Autor: 
J. Kindlein, D. Buhmann, J. Mönig, S. Spießl, J. Wolf
Jahr: 
2018

Die radiologischen Konsequenzen der Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle in Salzformationen mit flacher Lagerung wurden analysiert. Auf der Basis eines Sicherheits- und Nachweiskonzepts und detaillierten Grubengebäudeplanungen für vier Endlagerkonzepte wurde untersucht, ob die Radionuklide im einschlusswirksamen Gebirgsbereich sicher eingeschlossen sind. Dabei wurde angenommen, dass das Wirtsgestein in der Nähe des Endlagerbergwerks keine signifikanten Lösungseinschlüsse aufweist und dass die Integrität des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs in Übereinstimmung mit gebirgsmechanischen Berechnungen für den Nachweiszeitraum gewährleistet ist.

In allen Rechnungen gelangt Lösung über den Schachtbereich in das Grubengebäude und breitet sich dort langsam aus. Durch Gebirgskonvergenz kompaktiert der Versatz im Einlagerungsbereich, so dass zum Zeitpunkt des Lösungszutritts in diesem Bereich nur noch eine Restporosität vorhanden ist und der Versatz nicht  weiter kompaktiert. Durch den Lösungskontakt werden Radionuklide aus den Abfällen mobilisiert. Unter der Annahme, dass Gasbildung vernachlässigbar ist, gibt es keinen advektiven Transport von Radionukliden aus den Einlagerungsfeldern und der Transport ist rein diffusiv. In allen deterministischen Rechnungen werden relevante Freisetzungen aus dem einschlusswirksamen Gebirgsbereich erst nach Ende des Nachweiszeitraums von 1 Million Jahre berechnet. Die Maxima der Freisetzung am Rand des einschlusswirksamen Gebirgsbereiches treten zwischen 1 und 10 Millionen Jahren auf und liegen um 2 oder mehr Größenordnungen unter dem zugrunde gelegten Grenzwert. Probabilistische Rechnungen mit statistischer Variation der wesentlichen Parameter bestätigen dieses Ergebnis. Die wichtigsten sensitiven Einflussgrößen sind die Diffusion und die Gebirgskonvergenz.