Deutsch (1.1 MB) - Nagra

NAGRA NTB 91-28 16
Die Messung der Diffusion von Fe(III)-Ionen wurde einerseits wegen der kleinen
Löslichkeit bei neutralem pH und andererseits wegen der hohen Eisenkonzentration in
den Bentoniten selbst nicht weiterverfolgt. Die beiden Diffusionsversuche an
freistehenden ' zylindrischen Proben ergaben tendenziell grössere
Diffusianskoeffizienten für die Fe(III)-lonen gegenüber den Fe(II)-lonen.
Für die Diffusionskoeffizienten von Fe(II)-Ionen wurden in den Diffusionsapparaturen
bei einem Wassergehalt von ca. 25% keine höheren Werte als 7·10-12 m2/s gefunden.
Aus dem Ausdruck:
c x
= erfc
2Vf5t
lässt sich die "Durchbruchs zeit" für c/c o = 0.5 wie folgt berechnen:
Für z = 0.5 ist erfc (z) ca. 0.5, was gleichbedeutend ist mit
2
x x
= 1 oder t =
VDt D
Für eine konservative Annahme von D = 10- 11 m 2 /s und einer Bentonitschicht von
1 m Mächtigkeit wird auf diese Weise eine "Durchbruchs zeit" t von ca. 3000 Jahren
erhalten.
Es soll bemerkt werden, dass apparente Diffusionskoeffizienten, die unter transienten
Bedingungen gemessen worden sind, nicht ohne weiteres in Berechnungen für den
stationären Fall angewendet werden können. Zwar haben V AN SCHAlK et al. (1966)
bei Bentoniten mit höherem Wassergehalt (ca. 55 % - 80%) gezeigt, dass zwischen
dem stationären und dem transienten Diffusionskoeffizienten von Na+-, Ca 2 +- und
CI- - Ionen kein grosser Unterschied besteht. Diese Feststellung kann wahrscheinlich
nicht unbedingt auf hochverdichtete Bentonite übertragen werden. Im Rahmen der
vorliegenden Studie wurden, den obigen Ausführungen entsprechend, nur die
apparenten Diffusionskoeffizienten unter dynamischen Bedingungen bestimmt.
Im Sinne der Konservativität wird die weitere Anwendung der im NAGRA Projekt
Gewähr (1985) enthaltenen Werte der apparenten Diffusionskoeffizienten von
D = 10- 11 m 2 /s bei einem Sättigungswassergehalt von 25% empfohlen.