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Technical Report NTB 14-09
Provisional Safety Analyses for SGT Stage 2Models, Codes and General Modelling Approach
Im Rahmen der provisorischen Sicherheitsanalysen für Etappe 2 des Sachplans geologische Tiefenlager (SGT) werden deterministische Modellrechnungen zur Radionuklidfreisetzung aus dem System der technischen und geologischen Barrieren über den Grundwasserpfad für den Zeitraum nach Verschluss eines geologischen Tiefenlagers durchgeführt. Die berechneten Freisetzungsraten werden in eine jährliche effektive Individualdosis umgerechnet und dem behördlichen Schutzkriterium 1 von 0.1 mSv/a gegenübergestellt. Beide Schritte werden zusammenfassend als Dosisberechnungen bezeichnet. Aus den Ergebnissen der Dosisberechnungen werden ausserdem sogenannte charakteristische Dosisintervalle bestimmt, welche in den sicherheitstechnischen Vergleich der geologischen Standortgebiete in SGT Etappe 2 einfliessen. Schliesslich werden die Ergebnisse der Dosisberechnungen auch für die Illustration und die Bewertung der Wirksamkeit der untersuchten Barrierensysteme verwendet.
Ziel dieses Berichts ist die Bereitstellung der modelltechnischen Grundlagen für die Durchführung der Dosisberechnungen. Diese umfassen:
- die generischen konzeptuellen Modelle zur Mobilisierung der Radionuklide aus den festen Abfallbestandteilen, zum Radionuklidtransport durch das System der technischen und geologischen Barrieren, zum Verhalten der Radionuklide in der Biosphäre sowie zur resultierenden potentiellen Strahlenexposition für die Bevölkerung,
- die mathematischen Modelle zur Beschreibung der explizit berücksichtigten Freisetzungs- und Transportprozesse, sowie der einbezogenen Strahlenexpositionspfade,
- die Umsetzung der mathematischen Modelle in numerischen Rechencodes, inklusive einer zusammenfassenden Beschreibung dieser Codes sowie der wichtigsten Verifizierungsschritte,
- das allgemeine Vorgehen bei der Anwendung der Rechencodes auf die untersuchten Barrierensysteme, im Speziellen die generischen Annahmen zur Modellierung des Nahfelds und der Geosphäre, sowie numerische Aspekte,
- eine Beschreibung der Arbeitsabläufe bei der Durchführung der Modellrechnungen und der verwendeten Werkzeuge zur Organisation der Modellierungsarbeiten, sowie
- eine Übersicht zu den durchgeführten Qualitätssicherungsmassnahmen.
Standortspezifische Grundlagen für die Dosisberechnungen sind nicht Teil dieses Berichts. Diese sind in Nagra (2014b) mit Verweis auf weitere Berichte zusammengestellt. Der Bericht Nagra (2014b) enthält auch eine Zusammenstellung der für die provisorischen Sicherheitsanalysen relevanten Prozesse und Parameter, die Ableitung der Rechenfälle für die Dosisberechnungen sowie eine Diskussion der Resultate. Somit gewährleisten der Bericht Nagra (2014b) und der vorliegende Bericht zusammen die Transparenz und Nachvollziehbarkeit der Dosisberechnungen für SGT Etappe 2.
Andere Modelle und Rechencodes (z. B. Grundwassermodelle, mechanistische Sorptionsmodelle), welche für die Herleitung von Parameterwerten und für die Begründung von Modellannahmen und Vereinfachungen im Rahmen der vorliegenden Dosisberechnungen herangezogen werden, sind ebenfalls nicht Teil dieses Berichts, sondern werden in den jeweiligen Referenzberichten behandelt. Dieser Bericht verweist nur vereinzelt auf andere Referenzberichte, eine umfassendere Darstellung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Dosisberechnungen ist in Nagra (2014b) enthalten.