|
Tiivistelmä:
|
Tässä kirjallisuusselvityksessä on arvioitu bentoniittipuskurin pitkäaikaisstabiilisuutta nykyisissä ja tulevissa loppusijoituslaitoksen olosuhteissa. Raportissa on käsitelty lämmön-, sekä kemiallisten ja hydrologisten olosuhteiden vaikutuksia. Kokeellisten tulosten lisäksi on tarkasteltu mahdollisia luonnonanalogiakohteita, erityisesti sellaisia, joissa lämmön vaikutuksia bentoniitin muuttumiseen on voitu tarkastella. Myös sellaisia kohteita, joissa smektiitti esiintyy stabiilina faasina tunnetuissa hydrogeokemiallisissa olosuhteissa, on käyty läpi ja verrattu Olkiluodon eri pohjavesikoostumusten kanssa.
Selvityksen perusteella voidaan todeta että bentoniittipuskurin sementaatio tai muuttuminen on hyvin epätodennäköistä nykyisissä Olkiluodon pohjavesiolosuhteissa, kuten myös oletetuissa tulevissa olosuhteissa. Myöskään lämpötilagradientin loppusijoituslaitoksen kehityskulun alkuvaiheessa (<100°C) ei ole syytä olettaa aiheuttavan muuttumista tai sementaatiota. On kuitenkin mainittava, että suolapitoisuuden kasvaminen vaikuttaa puskurin toimintaan heikentävästi ja nykyinen loppusijoituskalliolle asetettu suolaisuusraja on 70 g/l. Vieraiden materiaalien (esim. tulpat, tunnelitäytöt, sementtipohjaiset rakennusmateriaalit ym.) liukeneminen ja rapautuminen loppusijoituslaitoksessa voivat mahdollisesti aiheuttaa K+ ja SiO2 vapautumista ja pH:n nousua. Muuttuneissa olosuhteissa puskurin sementoituminen saattaa olla mahdollista. Vieraiden aineiden käyttömääriä ja laatua tullaan päivittämään rakennustöiden edetessä. Niiden vaikutusta päästöesteiden toimintaan on arvioitava tarkemmin, ainakin rapautumisnopeuden, liukoisuuden ja liikkuvuuden osalta loppusijoituslaitoksessa ja sen lähiympäristössä.
Montmorilloniitti bentoniittipuskurissa tulee tasapainottumaan sitä saturoivan pohjaveden kanssa ja näin ollen sen koostumus vaihtuvien kationeiden suhteen tulee muuttumaan tulevaisuudessa kohti kalsiumin dominoimaa koostumusta. Yleisesti ottaen näyttää siltä, että muutos Na-tyypin bentoniitista Ca-tyyppiseksi on puskurin toiminnalle eduksi. Ca-bentoniitilla on suurempi veden pidätyskyky ja kyky ottaa anioneita interlaminaaritilaan. Ca-bentoniitti ei myöskään erodoidu tai liukene yhtä helposti kuin Na-bentoniitti joutuessaan kontaktiin laimeiden (esim. jäätikön sulamisvedet) tai korkean pH:n vesien kanssa.
Vaikka termisiin vaikutuksiin ja sementaatioon liittyvät luonnonanalogiakohteet eivät täysin vastaa odotettuja olosuhteita loppusijoituslaitoksessa, voidaan niiden perusteella kuitenkin todeta, että montmorilloniittia on säilynyt muuttumattomana muodostumissa, joissa on vallinnut korkeampi lämpötila ja joissa vaikutusaika on ollut hyvin pitkä. Bentoniitti ja smektiitti esiintyvät luonnossa hyvin vaihtelevissa ympäristöissä. Miten tätä tietoa voidaan hyödyntää puskurin käyttäytymisen mallintamisessa, on haasteellinen tehtävä. Jotta erilaisia luonnonesiintymiä ja bentoniittipuskuria loppusijoitusympäristössä voitaisiin suoraan vertailla, tarvitaan tarkempaa tietoa luonnonesiintymien tiheyksistä, kompaktointiasteista, saturaatioasteista, paineolosuhteista, kemiallisista olosuhteista ja mahdollisten termisten tapahtumien kestosta.
|
|
Avainsanat:
|
puskuri, bentoniitti, smektiitti, montmorilloniitti, stabiliteetti, luonnonanalogia
|
