Teplotní a hydratační vlivy na stabilitu bentonitových bariér hlubinných úložišť radioaktivního odpadu

Abstract

The influence of temperature and hydration on the long term stability of the buffer material was studied during two experimental studies - "Mock-Up-CZ" experiment and "Long-term stability of engineering barriers" project. The objectives of these studies is to identify mineralogical, chemical and geochemical changes and describe transformation processes in the bentonite materials due to heating and interaction with various saturation media (with different chemical composition) under controlled laboratory and in situ conditions. The Rokle bentonite suitability for its use in the Czech deep repository of high-level radioactive waste was investigated. Mineralogical changes in the bentonites were evaluated by X-ray diffraction. The material of the barrier of the Mock-Up-CZ experiment is a mixture of non­activated Rokle bentonite (85 vol.%), quartz sand (10 vol.%) and graphite (5 vol.%). The barrier has been subjected to thermal stress (up to 90 řC) and synthetic granitic water for 45 months. No sample from 70 analysed samples taken at different depth levels and distances from the source of the heat and/or water showed measurable transformation of original smectites. Newly formed gypsum bordered by illite aureole was detected in the upper part of the experimental set-up (backfill samples), i.e. in the...

Teplotní a hydratační vlivy na stabilitu bentonitových bariér hlubinných úložišť radioaktivního odpadu byly studovány v rámci dvou multidisciplinárních projektů − "Mineralogický, chemický a geochemický výzkum stability dlouhodobě tepelně zatíženého materiálu bentonitové bariéry na vzorcích získaných z experimentu Mock-Up-CZ" a "Sledování dlouhodobé stability inženýrských bariér na bázi bentonitu s využitím zatěžovacích procedur a experimentů in situ a hodnocení jejich retardační funkce". Mineralogické změny byly studovány pomocí RTG difrakce. Cílem projektů bylo zhodnocení stability základních mineralogických, chemických a geochemických parametrů bentonitové směsi a popis změn chování daného materiálu s ohledem na jeho využití jako inženýrské bariéry v hlubinném úložišti radioaktivních odpadů. Zdrojem bentonitu bylo i české ložisko Rokle a jedním z důležitých cílů projektu bylo zjistit použitelnost tohoto místního zdroje při realizaci tuzemského hlubinného úložiště. Bentonitová bariéra v experimentální nádobě Mock-Up-CZ byla tvořena směsí bentonitu z ložiska Rokle (85 %), křemenného písku z ložiska Provodín (10 %) a grafitu ze závodu Netolice (5 %). Hydrotermální zátěž bentonitu (sycení syntetickou granitickou vodou při teplotě max. 90 řC) probíhala 45 měsíců. V žádném ze 70 analyzovaných vzorků...