Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)
Die Art der Transportpfade und die Ausbildung des Porenraums im WG beeinflussen das Transportverhalten von Radionukliden im EG. Von besonderer Bedeutung für die Langzeitsicherheit sind Störungs- oder Kluftnetzwerke, die präferenzielle, advektive Freisetzungspfade für Radionuklide bilden könnten.
Definition der Beurteilungsmethodik
Objekt der Beurteilung beim Indikator «Art der Transportpfade und Ausbildung des Porenraums im WG» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Hauptbeitrag zur Rückhaltewirkung der natürlichen Barriere.
Die Beurteilung erfolgt anhand einer qualitativen Charakterisierung, welche die Art der Transportpfade und die Ausbildung des Porenraums sowie deren Bedeutung für den Radionuklidtransport erfasst. Hierzu wird unterschieden zwischen (äquivalent) porösen Medien und Kluftnetzwerken (kleinräumige Klüftung mit Kluftabständen im Dezi- bis Dekameterbereich).
Die Grundlage für diese qualitative Charakterisierung bilden mikrostrukturelle Untersuchungen an Kernproben aus den Tiefbohrungen. Dazu gehören Untersuchungen der Porengrössenverteilung, Porosität, spezifischen Oberfläche und das beobachtete Strukturinventar im Opalinuston. Auch Tracer-Profile und Diffusionsexperimente tragen zum Verständnis der Art der Transportpfade und der Ausbildung des Porenraums bei (Kap. 5.8 und Kap. 5.9 in Nagra 2024h).
Definition Bewertungsskala
Die Bewertungsskala basiert auf einer qualitativen Charakterisierung der Art der Transportpfade und der Ausbildung des Porenraums im Wirtgestein. Bei der Festlegung der Bewertungsstufen werden die Erfahrungen aus früheren Sicherheitsanalysen für homogen-poröse und geklüftete Wirtgesteine (Kap. A1.17 in Nagra 2008) berücksichtigt. Gemäss diesen Resultaten und Erfahrungen verringert sich die Wirkung der geologischen Barriere bezüglich Radionuklidrückhaltung generell bei zunehmender Advektionsgeschwindigkeit sowie bei abnehmender Matrixdiffusion und Sorption.
Als sehr günstig werden deshalb Gesteine eingestuft, die sich als äquivalent-poröse Medien charakterisieren lassen. Solche Gesteine weisen einen grossen Transportquerschnitt mit niedrigen bis sehr niedrigen Advektionsgeschwindigkeiten auf und gewährleisten eine sehr gute Barrierewirkung. Dazu gehören insbesondere intakter oder auch geklüfteter Opalinuston. Im Fall von geklüftetem Opalinuston (mit ausreichender Gesteinsüberdeckung) unterscheiden sich die Transporteigenschaften aufgrund des guten Selbstabdichtungsvermögens nur wenig von denjenigen der intakten Gesteinsmatrix.
Als günstig werden geklüftete Gesteine eingestuft, in denen die Wasserführung entlang von Diskontinuitäten mit beschränktem «Channeling» (beschränkte Advektionsgeschwindigkeiten) erfolgt, und welche günstige Bedingungen für die Matrixdiffusion von Radionukliden aufweisen. Im Falle des Opalinustons würde diese Bewertungsstufe nur dann verwendet, wenn eine Wasserführung in Klüften vorläge (z. B. aufgelockerter Opalinuston bei geringer Gesteinsüberdeckung).
Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie ist analog zu Etappe 2. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.