Kopparkorrosion ett problem för KBS-metoden

28.5 2010 höll Miljörörelsens kärnavfallsgranskning (MKG) ett seminarium "Kärnavfall - hot och möjligheter" i Uppsala. Korrosionsforskaren Dr Peter Szakálos från Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) framförde i sitt inlägg många problemställningar som har med olika typer av korrosion att göra.

"Idag skulle ingen seriös forskare hävda att koppar är termodynamiskt immunt i syrgasfritt vatten." sade Szakálos. "Kopparkorrosion i syrgasfritt vatten är ett välkänt problem inom industrin, t.ex. kylsystem i generatorer, såväl som inom forskarvärlden. Korrosionshastigheten för koppar i blötlagd bentonitlera såväl som i naturliga lerjordar är uppmätt till 1-30 mikrometer/år, vilket är 10 000 till 100 000 gånger högre än vad SKB räknar med i sin säkerhetsanalys." sade Szakálos.

Miljön i Östersjöns lersediment anses vara mycket lik den i ett slutförvar, därför kan föremål från t.ex. sjunkna skepp såsom regalskeppet Kronan vara till nytta för forskarna när de skall beräkna korrosionshastigheter. Problemet är att SKB har valt att studera brons istället för kopparföremål, vilket ger ca 1000 gånger för låg korrosionshastighet. KTH-forskarnas resultat visar att brons korroderar med en hastighet på 0,002 mm på 333 år medan koppar korroderar med en hastighet på 0,33 mm på 333 år. Detta är en väsentlig skillnad om man tänker sig att förvaret skall hålla i minst 100 000 år.

Vidare visar studier gjorda vid Los Alamos National Laboratory i USA att korrosion accelererar vid sk radiolys av det omkringliggande vattnet.

"Koppar är mycket känsligt för förhöjda temperaturer och radiolys (när vattnet utsätts för gammastrålning) av vattnet. Just detta kommer kapslarna att utsättas för under den initiala perioden då strålningen kommer att hetta upp kapslarna till 40-100°C under de första 1000-2000 åren. Situationen i det planerade slutförvaret i Forsmark är mycket komplex under denna period och allvarlig både från ren korrosionssynpunkt men även ur försprödnings-och sprickbildningssynpunkt." varnade Szakálos.

Enligt Los Alamos laboratoriets rekommendationer bör koppar helt uteslutas om man vill minska risken för korrosion.

Kapslarna kommer att utsättas för en miljö där vattenkorrosion, atmosfärskorrosion, sulfidkorrosion, saltkorrosion, indunstningskorrosion, spänningskorrosion, interkristallin korrosion, mikrobiell korrosion, upplösnings-utfällningskorrosion i leran samt radiolysinducerad korrosion är att förvänta. I SKB:s säkerhetsanalys anses det tillräckligt att bara räkna med sulfidkorrosion.

"Det är otroligt att vi i samrådet inte fått ta del av det 800-sidor långa dokumentet som är SKB:s långsiktiga säkerhetsanalys SR-SITE, utan bara dess föregångare SR-CAN från 2006. Med tanke på att hela SKB:s och Posivas system bygger på att de mekaniska barriärerna måste hålla är det fullständigt ofattbart om inte alla dessa former av korrosion tas i beaktande och utreds i den långsiktiga säkerhetsanalysen från SKB:s sida." sade Adam Conway, en av seminariedeltagarna från Aktionsgruppen för ett atomkraftsfritt Åland.

"Det är oacceptabelt att kärnavfallsindustrin, som ägs av kärnkraftsindustrin, pressar vidare för att kunna hålla sina artificiella tidtabeller bara för att ge ett falskt sken av att avfallsfrågan skulle vara löst. Det minsta den finska och svenska riksdagen borde kräva av respektive regering är att problemen med dessa mekaniska barriärer reds ut av oberoende forskare en gång för alla. Om man, som SKB hävdar, inte har någon brådska vad gäller slutförvaret så borde väl inte vara något problem?" sade Anna-Linnéa Rundberg från Aktionsgruppen. 

Dr. Peter Szakálos avslutade sin presentation att berätta att inga korrosionsstudier är gjorda i Forsmarks tänkta slutförvar, inte ens laboratoriesimuleringar i den förväntade miljön. En rekommendation finns beskriven i SKI-rapporten 96:38 rörande verifiering av KBS3 modellen: "Koppar med identisk sammansättning som de framtida kapslarna bör placeras i en framtida slutförvarsmiljö, dvs med artificiell värmning till ca 80°C med omkringliggande bentonitlera etc. Ett sådant experiment bör följas i flera dekader, även 10-30 år är en kort tid i sammanhanget."

"Med all kunskap vi har om kopparkorrosion så skulle ingen idag våga föreslå 5 cm koppar som korrosionsbarriär." avslutade Szakálos sin presentation. Ändå är det just 5 cm som SKB och Posiva föreslår.

Peter Szakálos presentation i sin helhet hittar du som pdf längst ned på denna sida.

Under seminariet höll också Karl-Inge Åhäll, Karlstad universitet, en presentation "Alternativa metoden djupa borrhål - En bättre möjlighet?" där han berättade om möjligheten att använda sig av 3-5 km djupa borrhål istället för KBS-metoden på 400-500 m djup.

Åhäll berättade att de senaste siffrorna från USA visar att djupa borrhål inte skulle vara ett dyrare alternativ än den föreslagna KBS-metoden utan de två skulle vara ganska lika prismässigt. 

Fördelen med djupa borrhål, enligt Åhäll, är att det högaktiva avfallet skulle placeras långt under grundvattennivån, vilket skulle minska risken för radioaktivt läckage till omgivningen genom grundvattnet. Det finns många tekniska problem kvar att lösa också vad gäller metoden djupa borrhål, men i och med att SKB de senaste 30 åren har varit helt fokuserade på kopparkapseln och 400-500 m djup har inga motsvarande medel satsats på mer forskning om djupa borrhål. 

Åhälls presentation kommer att bli tillgänglig efter att Kärnavfallsrådet har tagit del av den senare i sommar. 

Seminariet avslutades med en presentation av miljörättsjuristen Oscar Alarik från Naturskyddsföreningen. Alarik talade under rubriken "Kärnavfallsjuridik och prövningen av en slutförvarsansökan" och gav en informativ och bra sammanfattning över den juridiska situationen i Sverige vad gäller slutförvaret och ansökan.

Kärnkraftsindustrin har en rad internationella lagar att förhålla sig till:

• Pariskonventionen: innehåller regler om bl.a skadestånd, att kärnanläggningar måste försäkras och strikt ansvar för vissa skador.
• Euratomfördraget: en del av EU. Regler om strålskydd, slutförvar av kärnavfall, och transporter av utbränt kärnavfall.
• Icke-spridningsavtalet: kärnvapenstaterna har lovat att inte sprida kärnvapen och icke-kärnvapenstater har lovat att inte skaffa sig kärnvapen.

Kärnkraftsindustrin har också nationella regler att förhålla sig till: 

• Kärntekniklagen: omfattar "kärnteknisk verksamhet", förebyggande av fel, tillstånd, myndighetskontroll, avveckling och rivning. Preciseras i en lång rad föreskrifter.
• Strålskyddslagen: omfattar "verksamhet med strålning", skydd mot skadlig strålning, arbetarskydd m.m
• Miljöbalken: omfattar "miljöfarlig verksamhet", regler om miljökonsekvensbeskrivningar, riksintressen m.m
• Plan-och bygglagen: omfattar bl.a sammanhållen bebyggelse, kommunens markplanering etc.

Oscar Alariks presentation om kärnavfallslagarna hittar du som pdf längst ned på denna sida. 

Anna-Linnéa Rundberg och Adam Conway deltog i seminariet från Aktionsgruppens sida. Text och foto: Anna-Linnéa Rundberg.