Original paper

Berechnungen zur raumzeitlichen Entwicklung des Temperaturfeldes um ein Endlager für mittel- und hochaktive Abfälle in einer Salzformation

[Calculations on the Development in Space and Time of the Temperature Field around a Repository of Medium and High Active Wastes in a Salt Formation]

Delisle, Georg

Kurzfassung

Radioaktive Abfallstoffe werden nach dem in der Bundesrepublik Deutschland derzeit verfolgten Konzept zur Entsorgung kerntechnischer Anlagen in einem Grubengebäude innerhalb einer Salzformation endgelagert werden. Ein mengenmäßig kleiner Teil des Abfalls wird nach dem Einlagerungsvorgang Wärme freisetzen. Eine räumlich und zeitlich begrenzte Erwärmung der Salzformation ist die Folge. Der Temperaturgang an beliebigen Punkten im Endlager oder dessen Umfeld läßt sich mit Hilfe von Rechenmodellen mit großer Genauigkeit ermitteln. Die in diese Berechnungen einfließenden thermischen Stoffparameter von Salzgestein (entspr. dem Normalprofil des Zechstein 2-4 in NW-Deutschland) werden diskutiert. Der Zusammenhang zwischen der Konzentration von wärmeentwickelnden Abfallstoffen im Endlager und der sich einstellenden maximalen Durchschnittstemperatur im Salzgestein wird behandelt. Anhand von Modellen wird, ausgehend von einer angenommenen Salzstock- und Endlager-Konfiguration, der Temperaturgang im Nah- bzw. Fern-Feld der Endlagerzone aufgezeigt.

Abstract

The concept of nuclear waste disposal of the Federal Republic of Germany calls for the burial of the wastes within a salt formation. A small portion of the wastes will generate heat after the disposal procedure. A temperature rise within the salt formation, in space and time limited, will be the consequence. The temperature change at any point in the near or far field of the disporal area can be calcuted witch the aid of numerical models. The thermal parameters representative for the bulk material of the Zechstein formation in NW-Germany, on which the calculations are based, will be discussed in detail. The interrelation between the concentration of heat producing wastes in the disposal field and the maximum average temperature in the salt formation will be treated. By defining numerical models, which are based on assumed shapes of a salt dome and a disposal area, the temperature development in the near and far field of a nuclear repository are shown.

Keywords

Zechsteinevaporitesalt domeUnderground storageradioactive wastetemperaturetime factormathematical model German Federal Republic