Mock-up experiment for bentonite barrier testing

The mock-up experiment simulates vertical placement of radioactive waste in the underground repository. Relatively small model is basically a stainless steel cylinder (400 mm diameter and 600 mm height), simulating a section of gallery in which the radioactive waste will be disposed. The cylinder is equipped with a 140 mm diameter central tube, in which heating elements - simulating the heat produced by the waste - are placed. Heating temperature is 120 degrees of Celsius. The annular gap between the central tube and the outer lining is backfilled with pre-compacted bentonite blocks. Major part of blocks is made of pure bentonite from Jelsovy Potok deposit and the other from Lieskovec deposit, both milled into < 250 mim/m fraction. Some blocks contain either 5% of pyrite concentrate to simulate pyrite presence in a gallery host rock or 5% of powdered elementary iron to determine iron-bentonite interactions (iron components in gallery). In the host rock the bentonite water saturation occurs naturally. In the experimental mock-up the hydration is ensured from the external water source. Water is distributed using 23 hydration holes placed outside of the backfill block. The water chemistry is based on the composition of the original water present in the most perspective area for geological radioactive waste repository in Slovakia.

Eksperyment "mock-up" symuluje pionowe ułożenie odpadów radioaktywnych w podziemnym składowisku. Stosunkowo mały model jest wykonanym ze stali nierdzewnej cylindrem o średnicy 400 mm i wysokości 600 mm. Jest on symulacją części galerii, w której odpady promieniotwórcze zostaną rozmieszczone. W centralnej części cylindra znajduje się rura o średnicy 140 mm, do której wprowadza się elementy grzejne - symulacja ciepła wytworzonego przez odpady. Temperatura grzania wynosiła 120 stopni Celsjusza. Pierścieniową szczelinę pomiędzy rurą i okładzinami zewnętrznymi wypełniono wstępnie zagęszczonymi blokami bentonitowymi. Większa część bloków jest z czystego bentonitu i pochodzi z osadów Jelsovy Potok oraz Lieskovec. Niektóre bloki zawierają albo 5% koncentratu pirytu do symulacji obecności pirytu w skale galerii lub 5% proszku żelaza w celu określenia interakcji żelazo-bentonit. W eksperymencie nawodnienie jest zapewnione z zewnętrznego źródła wody. Woda jest rozprowadzana za pomocą 23 otworów umieszczonych na zewnątrz bloku. Chemia wody bazuje na składzie oryginalnej wody obecnej w większości obszaru składowiska odpadów promieniotwórczych na Słowacji.