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ENSI Erfahrungs- und Forschungsbericht 2011

gischen Tiefenlager stand einmal mehr die Vermei-

dung metallischer Abfälle im Vordergrund. Wich-

tige Behandlungsverfahren zu diesem Ziel sind Ab-

falltrennung, Wiederverwertung, Abklinglagerung

und Freimessung. Brennbare (organische) Abfälle

werden kompaktiert und anschliessend in der Plas-

ma-Anlage des ZWILAG (Würenlingen) verbrannt.

Der Einsatz von radioaktivem Graphit aus dem DI-

ORIT-Forschungsreaktor als Zuschlagsstoff für Ze-

mentmörtel und dessen Verwendung zur Kondi-

tionierung von metallischen DIORIT-Abfällen stellt

ein innovatives, eigens am PSI entwickeltes Verfah-

ren dar. Die Ausbildung der Mitarbeitenden in Hin-

blick auf die Vermeidung radioaktiver Abfälle hat –

wie bei anderen Abfallverursachern – am PSI einen

hohen Stellenwert. Das Inventar der Stilllegungs-

abfälle aus den Grossforschungsanlagen (PSI-West

und CERN) wird derzeit in Zusammenarbeit mit der

Nagra überprüft, und die Nachführungen werden

dokumentiert.

Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus der

mittlerweile a/jointfilesconvert/360025/bgeschlossenen Bestandesaufnah-

me wurden in einem Berichtsentwurf zusammen-

gefasst und den Projektpartnern am 24. Oktober

2011 anlässlich der vierten Projektsitzung vorge-

stellt.

Bedeutung des Projekts,

Beitrag zur nuklearen Sicherheit

Das Verhalten von Abfällen in einem geologischen

Tiefenlager hängt von den physikalisch-che-

mischen (Umgebungs-)Bedingungen des Einlage-

rungsbereichs und von den Materialeigenschaften

des Abfallprodukts ab. In Hinblick auf die zentralen

Fragestellungen des Projekts erweisen sich die fol-

genden radioaktiven Abfälle als besonders bedeu-

tungsvoll: Harze, Konzentrate und Mischabfälle

aus dem Betrieb der Kernkraftwerke sowie Abfäl-

le aus deren Nachbetriebsphase. Die Zusammen-

setzung dieser Abfälle (insbesondere Organika und

Metalle) ist bekannt und in den entsprechenden

Abfallsortenberichten umfassend dokumentiert.

Verschiedene Inhaltsstoffe sind von sicherheitsre-

levanter Bedeutung, indem sie die Mobilität der

Schadstoffe bzw. Radionuklide erhöhen. Ein Bei-

spiel dafür sind organische Stoffe, deren Degrada-

tionsprodukte in Form von Komplexbildnern die

Rückhaltung der Radionuklide im Tiefenlager ver-

mindern und zu einer beschleunigten Degradation

der Zementbarrieren im Nahfeld führen können.

Dazu kommen Materialien, die im Fall metallischer

Werkstoffe durch anaerobe Korrosionsprozesse

oder bei organischen Stoffen durch mikrobiellen

Abbau Gase produzieren. Die Abbauprodukte

können die Wirkung der technischen und natür-

lichen Barrieren beeinträchtigen und dadurch die

Freisetzung der Radionuklide aus einem Tiefenla-

ger beschleunigen.

Eine Reduktion der in den radioaktiven Abfällen

enthaltenen metallischen bzw. organischen In-

haltsstoffe wird damit zu einer längerfristig erhöh-

ten Sicherheit eines geologischen Tiefenlagers füh-

ren.

Vorläufige Projektergebnisse

Obschon zunehmend als wichtig erachtet, wird

die Thematik einer «konsistenten» Abfallbewirt-

schaftung (radioaktive vs. nicht-radioaktive Abfäl-

le) in anderen Ländern durch die nationalen Ent-

sorgungsorganisationen und Aufsichtsbehörden

nicht proaktiv bearbeitet. «Inkonsistenzen» beste-

hen in der schweizerischen Gesetzgebung in ers-

ter Linie bezüglich der Bewirtschaftung von orga-

nischen und metallischen Abfällen.

Die Arbeiten haben bestätigt, dass Harze, Konzent-

rate und Mischabfälle aus dem Betrieb der Kern-

kraftwerke sowie Abfälle aus der Nachbetriebs-

phase besonders bedeutungsvoll sind. Aus Grün-

den der radiologischen Sicherheit und der Kosten

ist speziell in Kernkraftwerken die Abfallvermei-

dung oberstes Gebot. Dazu verhelfen optimierte

betriebliche Abläufe, aber auch weiter entwickelte

Verfahren zur Dekontamination der Abfälle mit an-

schliessender Freimessung. Alternative Abfallbe-

handlungsmethoden unterliegen allerdings stren-

gen Prüfkriterien: Sicherer Betrieb/nukleare Sicher-

heit, Strahlenschutz, industrielle Reife, technische

Umsetzbarkeit, Kosten usw.; dabei sind die Be-

treiber in ihren Möglichkeiten stark von den Sys-

temlieferanten abhängig. Die Möglichkeiten für

eine alternative Behandlung organischer Ionen-

austauscherharze oder das Potenzial einer verlän-

gerten Abklinglagerung speziell für metallische

Grosskomponenten aus den Sekundärkreisläufen

wurden im Rahmen des vorliegenden Projekts von

der Nagra geprüft.

Organische Abfälle

Bezüglich organischer Abfälle sind Ionenaustau-

scherharze (IAH) aus dem Betrieb der bestehenden

Kernkraftwerke in Hinblick auf die zentralen Fra-

gestellungen des Projekts massgebend. Sie tragen

nach Aufsättigung des verschlossenen Tiefenla-

gers durch mikrobiellen Abbau zur Produktion von

Gasen bei, erhöhen durch komplexierende Abbau-

produkte die Mobilität der Radionuklide und füh-

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