view

Annonsplats







Faradbloggen

Ny övervakning på lösa boliner

22/11 2012

Bokhyllan

Bokomslag

Kul om kvantfysik

8/11 2012

Diagram: Låg andel högskoleingenjörer tar ut examen

Försenade försök på kopparrör

Kopparkapslarna som SKB vill använda för att slutförvara svenskt kärnbränsle. Nu ska nya försök visa om kopparn kan korrodera.
FOTO: SKB

Tester av hur bra det kommande slutförvaret av svenskt kärnbränsle kommer att hålla har fortfarande inte kommit igång.
För snart ett år sedan utlovades nya försök av vad som egentligen händer med koppar i vatten. Tidigast i mitten av 2012 kan de vara klara.

Enligt dagens planer ska det utbrända kärnbränslet från svenska kärnkraftverk slutförvaras i kopparrör 500 meter ned i berggrunden utanför norduppländska Forsmark. I mars kommer bolaget som ansvarar för slutförvaret, SKB, att lämna in ansökan om att få bygga slutförvaret till Strålsäkerhetsmyndigheten och Miljödomstolen.

Men forskare från KTH har under de senaste åren flaggat för att koppar verkar kunna brytas ned, korrodera, betydligt snabbare än vad SKB räknat med. Efter ett påpekande från regeringens kärnavfallsråd i februari förra året lovade SKB att göra tester av fenomenet under 2010.

Några försök har dock fortfarande inte satt igång. Vid det här laget är det dock så gott som klart att de kommer att genomföras på Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet.

– Experimenten håller på att riggas som bäst, men har inte kommit igång, säger SKBs forskningschef Peter Wikberg.

SKBs planer utgår från att koppar korroderar extremt långsamt i vatten och där syrehalterna är låga. Utifrån sina försök anser KTH-forskarna att det finns risk att de fem centimeter tjocka kopparkapslarna bara skulle hålla i 1000 år – inte i miljontals år, som SKB räknat med i sin säkerhetsanalys.

Nu ska alltså en grupp oberoende materialforskare i Uppsala försöka klarlägga vad som händer – om något händer. Prefekten vid institutionen för materialfysik, Yvonne Andersson, konstaterar att det är komplicerade försök.
– Det är en väldigt långsam effekt – men den är viktig för den grundläggande förståelsen. Vi har föreslagit ett väldigt noggrant försök, där vi använder väldigt ren koppar, med en väldefinierad, blank yta, tillsammans med väldigt rent vatten.

Forskarna ska dels mäta om det utvecklas vätgas, en biprodukt från den misstänkta korrosionen, dels undersöka kopparns yta med en rad olika metoder: svepelektronmikroskop, olika typer av spektroskopi och röntgen. Enligt tidigare undersökningar påverkas koppar i vatten med mellan fyra miljondels millimeter och en mikrometer per år.

En anledning till att det tagit så lång tid att komma igång var att det var svårt att hitta ett laboratorium som ville ställa upp. I Uppsala ansåg man sig först inte ha tid och möjlighet.
– Det är en så stor fråga i media, och många anser sig säkra på olika saker, konstaterar Yvonne Andersson. Vanlig forskning blir man inte halshuggen för, om det är något som går snett. Här måste vi göra något som är oantastligt.

Projektet kommer därför att ha extra höga dokumentationskrav – eller som Yvonne Andersson uttrycker det: ”om något mot förmodan går åt helsike ska varje led i alla fall vara väl dokumenterat”. Särskilt viktigt är att det inte läcker in syre – att koppar påverkas av syre är känt.

En av de KTH-forskare som varit med och visat att koppar verkar kunna korrodera i vatten, Peter Szakalos, är nöjd med utformningen av de nya försöken – i alla fall för att studera den grundläggande materialkemin.

– Men SKB undviker fortfarande att studera de kritiska processerna, tycker han. Slutförvaret kommer inte att ligga i destillerat vatten, utan det är massor med klorider, sulfider och sulfater. Kopparn kommer dessutom att vara utsatt för kraftig strålning, och där har forskare vid Los Alamos-laboratoriet i USA visat att kopparkorrosionen accelererar.

Han hade därför velat se fler försök. Det hade också Johan Swahn, kanslichef på Miljöorganisationernas kärnavfallsgranskning, som liksom Peter Szakalos suttit med i SKBs referensgrupp inför försöken. Att det tagit tid att få igång försöken tycker han inte är ett problem i sig.
– Vi har haft konstruktiva diskussioner i referensgruppen. Det vi är missnöjda med är att SKB begränsar insynen i sin forskning till de här försöken. SKB-forskning som tyder på att kopparkorrosionen kan vara betydande är det svårt att få tillgång till.

– Tyvärr får vi inte heller resultaten från den här studien förrän nästa år – och SKB ska lämna in sin ansökan om att börja bygga slutförvaret nu i mars. Man bygger ansökan på en modell – men man måste visa att utgångspunkterna i modellen håller, tycker han.

I regeringens expertgrupp, Kärnavfallsrådet, har Willis Forsling granskat korrosionsfrågan. Han är professor emeritus i oorganisk kemi vid Luleå tekniska universitet och förvånad över att de nya försöken ännu inte kommit igång. Men han ser inget problem i att fortsätta forskningen parallellt med ansökningsprocessen.

Willis Forsling säger att han är spänd på resultaten. Han anser att det är visat att koppar kan korrodera i vatten – men han anser än så länge att det bara är under extrema förhållanden. Han föreslår också att fler försök borde göras om korrosionen i första hand sker på ytan eller går på djupet.
– Är det bara en ytreaktion är det ju ingen fara.

Han poängterar också att Kärnavfallsrådet begärt att SKB ska göra försök i samma miljö som slutförvaret ska vara.

Peter Wikberg på SKB menar dock att det inte är realistiskt att göra försök som motsvarar slutförvaret – bland annat för att det skulle innebära en studie över vad som händer över 100 000 år.
– Det är kanske inte genom att rigga ett experiment som är likt slutförvaret som vi får veta mest, utan genom att förenkla så att man inte får störande faktorer – så som vi exempelvis gör i Uppsala nu.

När det gäller frågan om att göra fler försök inriktade på klorider, sulfat och sulfider tycker han inte att det behövs, eftersom han anser att fenomenen är kända, och man kan räkna på dem teoretiskt.
– Sulfider är det som vi vet kommer att ha påverkan. Om det finns mikrober kan de reducera sulfat till sulfid – men det är sådant som vi räknar med i vår säkerhetsanalys.

Och såväl när det gäller kloridjoner och strålningseffekten menar han att nivåerna är så – relativt sett – låga, att det är känt att det inte kommer att ge någon påverkan.
– Det är möjligt att mer intensiv strålning har effekt, men inte här, säger han.

LÄS MER PÅ FARAD

Tuffare krav på lera och rör runt kärnavfall

EXTERNA LÄNKAR

Kärnavfallsrådets rapport från 2010. Rådet är en expertgrupp som regeringen tillsatt för att granska de svenska kärnkraftsbolagens slutförvarsplaner. Årets granskning publiceras preliminärt den 14 februari.

Strålsäkerhetsmyndighetens genomgång av SKBs forskning om kopparkorrosion.

Forskningsrapport från Los Alamos National Laboratories, ”The corrosion of materials in water irradiated by 800 MeV Protons” från 1999

Sus Andersson

14/1 2011