Technical Report NTB 96-06

Heutige Endlagerkonzepte für schwach- und mittelaktive Abfälle (SMA) sehen grosse Mengen an Beton/Zement im Endlager vor. Tiefengrundwässer werden den Beton/Zement langsam durchfliessen und zur Bildung einer hochalkalischen «pH-Fahne» in Richtung Fernfeld führen. Der pH-Wert dieser «Fahne» könnte über Zehntausende von Jahren über 12.5 liegen. Mit der Ausnahme von Calcit sind viele der Mineralien, die entlang der Fliesswege in einem sedimentären Wirtgestein vorkommen, unter solchen Bedingungen instabil, was zu Auflösungsreaktionen und sekundärer Mineralausfällung sowie Änderungen der Grundwasserchemie führen könnte. Es gibt viele Hinweise, dass Calcium-Silikat-Hydrate (CSH), Calcium-Aluminium-Silikat­Hydrate (CASH) sowie Zeolithe als mögliche Mineralien neu gebildet werden, das System ist jedoch äusserst komplex und wird sich sowohl zeitlich als auch räumlich entwickeln. Üblicherweise gelten genau definierte Daten als Voraussetzung zur Erstellung von zuverlässigen Sorptions-Datenbasen; aus den obigen Gründen fehlen hier solche Daten.

In diesem Bericht wird der Einfluss der Wechselwirkung zwischen einer pH-­Fahne und dem Palfris-Mergel auf die Sorptionseigenschaften der Gesteins­formation im Fernfeld abgeschätzt. Trotz der oben erwähnten Unsicherheiten wird eine Reihe von Verfahren detailliert beschrieben, mit denen konservative Datenbasen für den durch die pH-Fahne veränderten Mergel abgeleitet werden können. Diese Datenbasen berücksichtigen die fünf charakteristischen Mineralzusammensetzungen und die zwei Hauptgrundwassertypen, welche die hauptsächlichen Fliesswege im Mergel charakterisieren.