Description: Mont Terri Project - Bitumen-Nitrate-Clay interaction (BN) experiment BASE-Forschungsprojekt Themenfeld: Endlager Status: laufend Finanzierung: BASE-Forschungsbudget Projektbeschreibung Projektdaten Förderkennzeichen 4724F70102 Ausführende Stelle ANDRA (Frankreich), BASE (Deutschland), FANC (Belgien), IRSN (Frankreich) und SCK CEN (Belgien) Projektzeitraum 07.2019 Bewilligte Summe ca. 30.000€ jährlich Art der Finanzierung BASE-Forschungsbudget Zum 01. Juli 2019 ist das BASE dem Mont Terri Project beigetreten. Das Projekt wird in einem Untertagelabor im Schweizer Kanton Jura umgesetzt, das zu Forschungszwecken im Bereich der Endlagerung radioaktiver Stoffe im Tonstein eingerichtet wurde. Im Tongestein des Mont Terri Project Felslabors wird unter anderem das „Bitumen-Nitrate-Clay interaction (BN) experiment“ durchgeführt. Im Mittelpunkt des Experiments steht das Reaktionsverhaltens und der Transport von Nitrat sowie organischen Bestandteilen, die in radioaktiven Abfällen enthalten sein können. Diese stammen z. B. aus der Zersetzung von Bitumen, das für die Fixierung radioaktiver Abfälle verwendet wurde. Untersucht werden die damit verbundenen biogeochemischen Auswirkungen auf das Nahfeld eines im Tongestein gelegenen Endlagers für radioaktive Abfälle. Hierzu gehört insbesondere der Einfluss oxidierender Komponenten auf das Reduktionsvermögen von Tonstein. Im Felslabor werden hierfür in einem Bohrloch Injektionen mit Zusätzen von Nitrat, Selenat und/oder Elektronendonatoren durchgeführt. In diesem Kontext wird auch das Transportverhalten von redoxsensitiven (Radio-)Nukliden (aktuell am Beispiel inaktiver Selenverbindungen) sowie der Einfluss von Mikroorganismen untersucht. Das In-situ-Experiment wird ergänzt durch Versuche in übertägigen Laboreinrichtungen sowie numerische Modellrechnungen. Die Mobilität von Selen ist von dessen Oxidationsstufe abhängig (z. B. ist Se(VI) mobiler als Se(0)) und durch mikrobielle Aktivität kann sich die Oxidationsstufe ändern. Daher ist das BN-Experiment für die Bewertung von Langzeitsicherheitsanalysen für das BASE von Interesse. In der Vergangenheit wurde im Bohrloch eine Injektionslösung mit einem nahezu neutralen pH-Wert verwendet. In zukünftigen Experimenten soll der Einfluss eines erhöhten pH-Wertes auf den Verbleib von Nitrat bzw. Selenat im Tonstein untersucht werden. Ein alkalisches Milieu kann in einem Endlager zum Beispiel dadurch entstehen, dass Beton als Barriere- und Verschlussmaterial verwendet wird. Die Erhöhung des pH-Werts soll im Experiment langsam und schrittweise erfolgen, damit sich die mikrobielle Population an die geänderten Umweltbedingungen anpassen kann. Das BASE beteiligt sich durch die Übernahme von Modellierungsaufgaben im Bereich Geochemie . Es werden geochemische Berechnungen durchgeführt, um die Experimente zur Erhöhung des pH-Werts im Bohrloch vorzubereiten und auszuwerten. Ein Ziel ist es, vorherzusagen, ob es zu Ausfällungen von Mineralen bzw. Festphasen in den Wasserleitungen kommen kann. Daher werden verschiedene Rechenfälle mit unterschiedlichen Randbedingungen modelliert (z. B. verschiedene Arten von Injektionslösungen, die zu einer pH-Wert-Erhöhung führen). Ebenfalls werden die geochemischen Wechselwirkungen mit dem umgebenden Tonstein berücksichtigt. Dies geschieht durch die Betrachtung geochemischer Prozesse (z. B. Kationenaustausch) in einzelnen Rechenfällen, deren Ergebnisse verglichen werden, um die Auswirkung auf Mineralausfällungen und -auflösungen insgesamt zu analysieren. Schließlich soll der Bereich der pH-Werte aufgezeigt werden, der im Bohrloch in Abhängigkeit von den gewählten Randbedingungen und geochemischen Prozessen erreicht werden kann. Veröffentlichungen Weyand, T., Jendras, M., Bleyen, N., Hendrix, K. & Borkel, C.: Modelling the geochemical behaviour of aqueous solutions in the Opalinus Clay as part of the Mont Terri BN Experiment using PHREEQC. Geophysical Research Abstracts, EGU2023-2875, DOI 10.5194/egusphere-egu23-2875 , 2023. Hendrix, K., Bleyen, N., Mijnendonckx, K., van Gompel, V., Albrecht, A., Linard, Y., Cannière, P. de, Surkova, M., Wittebroodt, C., Small, J., Weyand, T., Jendras, M. & Valcke, E.: A long running in-situ experiment in clay: 12 years of the Bitumen-Nitrate-Clay interaction experiment at Mont Terri rock laboratory. Safety of Nuclear Waste Disposal 2, 145–146, DOI 10.5194/sand-2-145-2023 , 2023. Kontakt E-Mail christoph.borkel@base.bund.de
Origin: /Bund/BASE/Website
Tags: Selenverbindung ? Nitrat ? Jura ? Geochemie ? Radioaktiver Abfall ? Selen ? Belgien ? Frankreich ? Nukleare Entsorgung ? Endlager ? Bitumen ? Endlagerung ? Fällungsreaktion ? Feststoff ? Tonstein ? Lehm ? Ionenaustausch ? Radioaktiver Stoff ? Wasserleitung ? Mikroorganismen ? Biologische Aktivität ? Modellierung ? Finanzierung ? Mineral ? Standortbedingung ? Gestein ?
License: all-rights-reserved
Language: Deutsch
Accessed 1 times.