Eigenschaften und Kennwerte

Opalinuston weist günstige Eigenschaften für die geologische Tiefenlagerung von radioaktiven Abfällen auf. Dabei überwiegen die Vorteile.

Die Vorteile von Opalinuston für die geologische Tiefenlagerung liegen vor allem im sicheren Einschluss von radioaktiven Abfällen über sehr lange Zeiträume. Es sind dies:

  • Opalinuston ist mit einer hydraulischen Durchlässigkeit von 2 × 10-13  m/s praktisch wasser-undurchlässig. Der Wassertransport von Radionukliden in die Biosphäre kann praktisch ausgeschlossen werden.
  • Die Tonminerale sind aufgrund der hohen inneren Oberfläche (rund 100 m2/g) und den elektrischen Eigenschaften sehr gut geeignet, Radionuklide zurück zu halten, bzw. an die Tonminerale zu binden. Diesen Prozess nennt man Sorption.
  • Einige wenige Radionuklide wie z.B. das Jod-129 werden nicht sorbiert, sondern wandern sehr langsam durch den Opalinuston. Der vorherrschende Transportprozess ist die molekulare Diffusion, welcher auf dem Ausgleich von Konzentrationsunterschieden basiert.
  • Opalinuston besitzt die Fähigkeit der Selbstabdichtung, d.h. künstlich erzeugte Klüfte oder reaktivierte bestehende Bruch- oder Schichtflächen schliessen sich automatisch durch das Aufquellen der Tonminerale.

 

Die Nachteile von Opalinuston für die geologische Tiefenlagerung sind:

  • Ein zu hoher Wärmeeintrag kann die Struktur des Opalinustons so verändern, dass die Rückhalteeigenschaften beeinträchtigt sind. Massnahme: Das Tiefenlager muss so konzipiert sein, dass der Opalinuston im Tiefenlager zu keiner Zeit über 90 Grad Celsius aufgeheizt wird.
  • Ein geologisches Tiefenlager in grosser Tiefe ist eine Herausforderung für die Bauingenieure, insbesondere dessen Stabilität während einer langen Einlagerungsperiode. Die Sicherungsarbeiten sind zudem kostenintensiv: Massnahmen: kurze Einlagerungszeiten, Bau in geringerer Tiefe (z.B. in 400 m anstatt in 900 m Tiefe).

 

 

Auswahl von Eigenschaften der tonigen und der sandigen Fazies des Opalinustons: petrophysikalisch (braun), hydraulisch (blau), felsmechanisch (grau), thermisch (rot), Porenwasser (gelb), Adsorption (grün) und Gas (weiss)

Petrophysikalische Eigenschaften des Opalinustons. Vertiefte Informationen erhalten Sie in folgendem Text: