Herausforderung. Bewertung von Standorten und wichtigen physikalischen Prozessen zur Unterstützung der Entwicklung von geologischen Tiefenlagern für die sichere Entsorgung von schwach-, mittel- und hochradioaktiven Abfällen (LLW, ILW und HLW)
Lösung. Seit 1982 bietet INTERA der Nagra eine breite Palette von Dienstleistungen im Bereich Modellierung und Standortcharakterisierung an, um die Identifizierung, Bewertung und Entwicklung von geologischen Endlagern für radioaktive Abfälle zu unterstützen. Während ein Großteil unserer frühen Arbeiten die hydrogeologische Charakterisierung (Tiefenbohrungen, Analysen, Flüssigkeitsmessungen und geochemische Probenahmen) von tiefem kristallinem Gestein (z. B. Granit) und darüber liegendem Sedimentgestein (Anhydrit und Schiefer) umfasste, konzentrierte sich die neuere Arbeit von INTERA auf die Modellierung vieler Nah- und Fernfeldprozesse, die für das Verständnis der langfristigen Leistung und Sicherheit des Endlagers entscheidend sind. INTERA hat eine Vielzahl von Prozessmodellen zur Unterstützung des Nagra-Sektorenplans für geologische Tiefenlager für schwach-, mittel- und hochaktive Abfälle durchgeführt. Wir haben numerische Modelle in verschiedenen Maßstäben entwickelt, die von einzelnen Abfallbehältern bis hin zu detaillierten Darstellungen von Einlagerungskavernen und -tunneln und damit verbundenen Geometrien ganzer Endlager und des umgebenden Wirtsgesteins reichen. Zur Unterstützung von Sicherheitsbewertungen für verschiedene Endlagertypen in den tonreichen Wirtsgesteinsformationen hat INTERA thermohydrologische 2-Phasen-Strömungs- und Transportsimulationen von Gas und Wärme im Endlager und im umgebenden Wirtsgestein durchgeführt, um die Auswirkungen von Gas, das durch Korrosion und Abbau organischer Abfälle entsteht, und von Wärme, die durch den radioaktiven Zerfall von Radionukliden entsteht, auf Druck und Temperaturen sowie die Auswirkungen auf die Sicherheitsleistung der technischen Barrieresysteme (EBS) des Endlagers und des umgebenden Wirtsgesteins zu bewerten. Die Simulationen berücksichtigen den gesamten Lebenszyklus des Endlagers, einschließlich Bau, Betrieb, Überwachung und Nachverschlussphase, und beschreiben die gekoppelten Prozesse, die mit der frühen Entsättigung und Druckentlastung des Wirtsgesteins, der Rücksättigung der Tunnel und der Gas- und Wärmeentwicklung durch die radioaktiven Abfälle verbunden sind. INTERA hat auch Mehrphasen-Mehrkomponenten-Strömungs- und Transportmodelle entwickelt, die verschiedene Komponenten in der Gas- und Flüssigphase einbeziehen, um Prozesse wie Salzanreicherung, Wasser- und Sauerstoffverbrauch und Wasserstofferzeugung unter aeroben und anaeroben Bedingungen zu untersuchen. Wir haben Untersuchungen zum gekoppelten hydromechanischen Verhalten des Opalinustons in der Umgebung der Einlagerungstunnel unter teilweise gesättigten Bedingungen unterstützt. Zu den zusätzlichen Prozessanalysen zur Unterstützung der technischen Machbarkeits- und Sicherheitsbewertung von Endlagern gehört die Entwicklung regionaler thermohydraulischer Modelle von Standortkandidaten, um Unsicherheiten im Zusammenhang mit regionalen geothermischen Flüssen, radiogenen Wärmeemissionen, Verwerfungsreaktivierungen, Eiszeiten und Permafrost sowie der allgemeinen geomorphologischen Entwicklung der Region zu untersuchen. Wir haben auch das Forschungs- und Entwicklungsprogramm der Nagra unterstützt, indem wir mehrere Auslegungs- und Vorhersageanalysen für Experimente durchgeführt haben, die in den unterirdischen Forschungslabors Mont-Terri und Grimsel durchgeführt wurden.
