Published December 1997 | Version v1
Report

Radiation chemical effects in the near-field environment of a radwaste repository: γ radiolysis in 6 molal NaCl solutions

Description

The radiation emitted from high-level radioactive wastes in a radwaste repository causes radiolysis products to be formed in brines resulting from water intrusion. The products may alter via redox and complexing reactions the mobilisation processes of radionuclides. The major products of γ radiolysis determined in 6 molal NaCl solution as a function of radiation dose are hydrogen, oxygen, and chlorate. Hypochlorite and chlorite were found to have concentrations in the μMol/kg range. There was no dependence on dose rate. For the experiments under atmospheric pressure, which allowed radiolytic gas to escape from the solution, the G values measured are 0.46 (H2), 0.16 (O2), and 0.074 (ClO3). In pressurized experiments, with radiolytic gas remaining contained in the solution, the radiolytic effect was much smaller. After approx. 100 days, at a dose of about 2 MGy, gas equilibrium concentrations of some mMol/kg were measured. The results can be qualitatively described by a system of parallel running reaction rate equations. As to quantitative analysis, the reaction model needs to be refined. (orig./CB)

Abstract (German)

Die Strahlung von hochradioaktiven Abfaellen in einem Endlager im Salz hat zur Folge, dass bei einem Wasserzutritt in den entstehenden Laugen Radiolyseprodukte gebildet werden. Die Radiolyseprodukte koennen durch Redox- und Komplexierungsreaktionen die Mobilisierbarkeit von Radionukliden veraendern. Als Hauptprodukte der γ-Radiolyse wurden in 6 molaler NaCl-Loesung Wasserstoff, Sauerstoff und Chlorat in Abhaengigkeit von der Dosis bestimmt. Hypochlorit und Chlorit erreichten nur Konzentrationen im μMol/kg-Bereich. Eine Dosisleistungsabhaengigkeit war nicht festzustellen. Bei den Experimenten unter Normaldruck, bei denen die Radiolysegase aus der Loesung entweichen konnten, betrugen die G-Werte 0.46 (H2), 0,16 (O2) und 0,074 (ClO3-). Bei den Experimenten unter Druck wurden die Radiolysegase in Loesung gehalten. Der Radiolyseeffekt war erheblich geringer. Nach ca. 100 Tagen, bei einer Dosis von etwa 2 MGy stellten sich fuer die Gase Gleichgewichtskonzentrationen von einigen mMol/kg ein. Die beobachteten Ergebnisse koennen qualitativ durch ein System von parallel ablaufenden Reaktionsgeschwindigkeitsgleichungen beschrieben werden. Fuer quantitative Aussagen muss das Reaktionsmodell jedoch weiter verfeinert werden. (orig.)
Part of:
Collection of papers presented to the in-house seminar of INE staff members

Additional details

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Original title (German)
Strahlenchemische Effekte im Endlagernahbereich: γ-Radiolyse in 6 molarer NaCl-Loesung

Publishing Information

Imprint Title
Collection of papers presented to the in-house seminar of INE staff members
Imprint Pagination
205 p.
Journal Page Range
p. 81-90
ISSN
0947-8620
Report number
FZKA--6036

Conference

Title
In-house seminar of INE staff members
Original Conference Title
Internes INE-Mitarbeiterseminar
Dates
3-4 Jul 1997
Place
Karlsruhe (Germany)

Optional Information

Notes
Imprint:Sammlung der Vortraege anlaesslich des internen INE-Mitarbeiterseminars