Relative Bedeutung der Diffusion als Migrationsursache im Opalinuston Es wird nach der relativen Bedeutung der Advektion für den Transport von Radionukliden in Tongesteinen mit Durchlässigkeiten im Bereich 10-14 – 10-12 m/s, im Vergleich mit der Diffusion, gefragt.
Bei Grundwasserbewegungen hängt die Advektion normalerweise linear vom hydraulischem Gradienten* ab (Darcy-Gesetz). Bei sehr dichten Tongesteinen sind Anzeichen von Abweichungen von dieser Gesetzmässigkeit bekannt, in gewissen Forschungsarbeiten wird auf Schwellenwerte des hydraulischen Gradienten geschlossen, derart dass bei einem kleineren Gradienten die Advektion stark eingeschränkt ist. Die Sachlage ist aber noch nicht geklärt, insbesondere auch nicht, bei welchen (kleinen) Durchlässigkeitswerten und Gradienten mit welchen Abweichungen von Darcy-Gesetz zu rechnen wäre.
Vorsichtshalber rechnet die Nagra deshalb im Entsorgungsnachweis mit der uneingeschränkten Gültigkeit des Darcy-Gesetzes bei den Durchlässigkeitswerten und Druckunterschieden, die im Wirtgestein vorkommen. Dadurch wird die Freisetzung der Radionuklide eher überschätzt. Unter dieser Annahme der Nagra spielen die advektiven Vorgänge auch bei den Verhältnissen, die im Opalinuston herrschen, durchaus eine Rolle.
Die Nagra hat im Sicherheitbericht NTB 02-05 einen Rechenfall beschrieben, wo sie die Advektion auf Null gesetzt hat (NTB 02-05, Seite 304). Die maximal errechnete Dosis durch die Freisetzung der Radionuklide verringerte sich dadurch gegenüber dem Referenzfall auf einen Drittel der maximalen Dosis des Referenzfalls.
In der Fragestellung wurde auch die Absorption angesprochen. Absorptionsvorgänge führen in vergleichbarer Weise bei der Advektion wie bei der Diffusion dazu, dass die Radionuklide langsamer fortbewegt werden.
* Der hydraulische Gradient beschreibt die Abweichung der Druckverteilung im Grundwasser von der Gleichgewichts-Druckverteilung (hydrostatische Druckverteilung). Wenn ein hydraulischer Gradient vorhanden ist, bewegt sich das Wasser, sofern keine anderen Kräfte dies verhindern.