Full-scale Engineered Barriers Experiment. Updated Final Report 1994-2004

Abstract

FEBEX has the multiple objective of demonstrating the feasibility of manufacturing, handling and assembling the engineered barriers and of developing numerical models and codes for assessment of the thermohydro-mechanical and thermo-hydro-geochemical behaviour of the near field of a deep geological disposal facility for high level radioactive waste. These objectives require integrated theoretical and experimental development efforts. The experimental work comprises three parts: an “in situ” test, a “mock-up” test and a series of laboratory tests. The experiment is based on the Spanish reference concept for crystalline rock, in which the waste canisters are emplaced horizontally in drifts, surrounded by a barrier of high density compacted bentonite blocks. In the two large-scale tests, the thermal effect of the waste is simulated by means of heaters (two heaters in each test); hydration is natural in the “in situ” test and controlled in the case of the “mock-up”. The large-scale tests, with their monitoring systems, have been in operation since the beginning of 1997 and will continue into the future for a period that has yet to be defined, although since 2002 (when partial dismantling took place) the “in situ” test has had a single heater. Demonstration has been achieved in the “in situ” test during construction and partial dismantling. The numerical models developed describe quite well the behaviour of the near field, as has been verified by comparison with the data from monitoring and the partial dismantling of the “in situ” test. Nevertheless some discrepancies between the data monitored and computed still need to be investigated.

FEBEX tiene el múltiple objeto de demostrar la factibilidad de fabricar, manejar y montar las barreras de ingeniería y de desarrollar modelos numéricos y códigos para la evaluación del comportamiento termo-hidro-mecánico y termo-hidro-geoquímico del campo próximo de un repositorio geológico profundo de residuos radiactivos de alta actividad. Estos objetivos requieren un trabajo integrado de desarrollo teórico y experimental. El trabajo experimental consiste en tres partes: un ensayo “in situ”, un ensayo en “maqueta”, y una serie de ensayos de laboratorio. El experimento está basado en el concepto de referencia español para roca cristalina en el que las cápsulas de residuo se emplazan horizontalmente en galerías, rodeadas por una barrera de bloques de bentonita compactada a gran densidad. En los dos ensayos a gran escala, el efecto térmico del residuo se simula mediante calentadores (dos calentadores en cada ensayo); la hidratación es natural en el ensayo “in situ” y controlada en la “maqueta”. Los ensayos a gran escala, con sus sistemas de monitorización, están en funcionamiento desde principios de 1997 y continuarán durante un tiempo todavía no definido, aunque desde el año 2002 (en que se desmontó parcialmente) el ensayo “in situ” tiene un solo calentador. La demostración se ha conseguido en el ensayo “in situ”, durante su construcción y desmantelamiento parcial. Los modelos numéricos desarrollados describen bastante bien el comportamiento del campo próximo, como se ha comprobado por comparación con los datos de monitorización y del desmantelamiento parcial del ensayo “in situ”. No obstante, todavía existen algunas discrepancias entre los modelos y los datos de monitorización que será necesario investigar en el futuro.