20 november 2013 |

Kärnavfallsrådets symposium om de konstgjorda barriärerna i det planerade slutförvaret

Den 20-21 november arrangerade Kärnavfallsrådet ett internationellt symposium i Stockholm om de konstgjorda barriärer som kärnavfallsbolaget SKB vill använda i det planerade slutförvaret för använt kärnbränsle. På symposiets första dag diskuterades resultaten från den senaste forskningen om hur korrosion av kopparkapseln skulle kunna ske samt andra processer som kan påverka kapseln. Det var då möjligt att se vilken taktik kraftindustrins kärnavfallsbolag tänker använda när de i december måste komplettera ansökan vad gäller kopparkorrosion i en syrgasfri miljö. På den andra dagen var det bentonitbuffertens funktion som behandlades. Det mest spännande den dagen var den kritik mot KBS-metoden som framfördes av prof. Roland Pusch. Kritiken är särskilt viktig eftersom prof. Pusch under många år arbetat som konsult åt SKB och därför har en särskild god insyn i vilka problem som kan finnas. 

Kraftindustrins kärnavfallsbolag, SKB, ansökte våren 2011 om att få bygga ett slutförvar enligt KBS-metoden i Forsmark. Enligt denna metod är det tänkt att förvara det använda kärnbränslet i kopparkapslar, omringade av bentonitlera, 500 meter ner i berggrunden. Kopparkapseln ska skyddas av leran för att förhindra korrosion och tillsammans ska dessa konstgjorda barriärer garantera att det använda kärnbränslet isoleras från människa och miljö i hundratusentals år. Leran och det omgivande berget ska fördröja läckage som sker när kopparkapseln går sönder. 

De senaste åren har det förts en vetenskaplig diskussion om de konstgjorda barriärerna kommer att fungera som tänkt. Det har diskuterats om det kan finnas korrosionsprocesser för koppar som kärnavfallsbolaget SKB inte tagit hänsyn till. Det har även diskuterats om leran kommer att svälla som tänkt i det torra Forsmarkberget samtidigt som de heta kopparkapslarna påverkar leran.

Den kontrovers som finns om de konstgjorda barriärernas funktion finns med i prövningen av slutförvarsansökan. Bland andra har Strålsäkerhetsmyndigheten, Kärnavfallsrådet – Statens vetenskapliga rådgivande organ i slutförvarsfrågor – och Naturskyddsföreningen och Miljöorganisationernas kärnavfallsgranskning, MKG, ställt krav på kompletteringar av slutförvarsansökan om dessa.

Eftersom det råder så stor osäkerhet om kunskapsläget vad gäller funktionen av de konstgjorda barriärerna anordnade Kärnavfallsrådet den 20-21 november 2013 ett internationellt symposium med inbjudna talare. Symposiets program och alla presentationerna från symposiet finns nedan. Där finns även ett nyhetsbrev med länk från Miljörörelsens kärnavfallssekretariat, Milkas, som ger en bra allmän beskrivning av symposiet. Det kommer även ett nyhetsbrev från Kärnavfallsrådet som vi lägger upp nedan med länk när det kommer.

I denna nyhet fokuserar vi på två saker. Den första dagens diskussioner om kopparkapseln samt inledningen av den andra dagen, ”lerdagen”, då prof. em. Roland Pusch gjorde sin presentation. Resten av den andra dagen utgjordes några tämligen mediokra presentationer av industrinära personer som i huvudsak försvarade bentonitlerans funktion. 

Den första dagens diskussioner om kopparkorrosion rörde fyra frågeställningar: kopparkorrosion i syrgasfritt vatten, strålningsorsakad korrosion, vätgasabsorption i koppar och problem som rör krypduktilitet i kopparkapseln.

Först blev det presentationer och diskussioner mellan Peter Szakálos vid Kungliga tekniska högskolan, KTH, och Mats Boman vid Ångströmobservatoriet vid Uppsala universitet. Mats Bomans grupp vid Ångströmlaboratoriet arbetar åt kärnavfallsbolaget SKB med att undersöka den korrosion i syrgasfritt vatten som Peter Szakálos och hans kollega vid KTH, Gunnar Hultquist, har undersökt och publicerat omfattande om. Peter Szakálos och kollegor vid KTH har varit mycket kritisk till hur Uppsalaforskningen bedrivits och hur den är tänkt att publiceras. Detta beskrivs i en annan nyhet på MKG:s hemsida som handlar om att KTH-forskarna lämnat den referensgrupp som SKB haft för att bl.a. följa Uppsalaforskningen. Länk nedan.

På symposiet framkom inte så mycket nytt. Mats Boman med kollegor har inte upprepat de försök som KTH-forskarna tidigare gjort utan de har polerat kopparbitarna som placerats i syrgasfritt vatten så att de är väldigt släta. Då blir det ingen korrosion, åtminstone inte till att börja med. Det är dock fortfarande inte klargjort om det är den blanka ytan som gör skillnad eller om det kan vara felkällor i försöksutrustningen som bromsar korrosionen, eller en blandning av de två orsakerna.

Sist på dagen fortsatte diskussionen om syrgasfri kopparkorrosion i rent vatten när Allan Hedin från SKB gjorde sin presentation. Han visade då att den slätpolerade kopparn från Uppsala inte orsakade vätgasutveckling då den placerade i ett försökssystem utvecklat av Karsten Pedersen m.fl. vid bolaget Mican i Mölnlycke. Enligt Hedin skulle detta kunna betyda att den vätgasutveckling som påvisats från koppar i ett antal försök, inklusive på icke slätpolerad koppar i Mican-utrustningen, skulle kunna vara en yteffekt och att eventuella reaktioner inte skulle gå på djupet i kopparn. Det finns dock fortfarande flera oklarheter att reda ut och att det bara skulle vara en yteffekt stämmer inte med de försök som gjorts av Gunnar Hultquist och Peter Szakálos som definitivt ser att kopparkorrosion sker på djupet. 

Men det är tydligt att SKB:s taktik när de måste lämna in en komplettering till slutförvarsansökan i frågan i december kommer vara att hävda att det är fråga om en yteffekt som inte kan påverka kapselns långsiktiga säkerhet. Stödet för en sådan ståndpunkt är dock vetenskapligt väldigt svagt i dagsläget. Det behövs mycket mera forskning för att visa det. Forskning som sannolikt kommer att visa att det är tvärtom. 

Av de tre andra kopparfrågorna som diskuterades under den första dagen handlade presentation av prof. Christoffer Leygraf från KTH om kopparkorrosion som orsakas av strålning. Prof Leygraf visade bilder på korrosion i ett försök som nu utförs åt kärnavfallsbolaget SKB på KTH. Bilderna visar svårförklarade fenomen som måste utredas och förklaras ytterligare. SKB har i sin ansökan sagt att strålningspåverkan på koppar inte är ett problem, men det kan vara fel. Efter symposiet lämnade även prof. Leygraf kärnavfallsbolagets referensgrupp för syrgasfri kopparkorrosion.

De två sista påverkansprocesserna som diskuterades den första dagen rörde inte korrosion. Prof. Hannu Hänninen från Helsingfors tekniska högskola visade hur väte kan absorberas i koppar. Detta kan påverka kopparkapselns mekaniska styrka eftersom väteförsprödning kan bli ett problem. Slutligen berättade Kjell Pettersson, konsult, att kärnavfallsbolaget SKB:s argumentation för att krypdeformation av kopparkapseln inte ska kunna ske inte håller för granskning.

Den andra dagen inleddes av ett föredrag av prof. em. Roland Pusch som beskrev ett antal problem med KBS-metoden kopplade till det relativt torra berget i Forsmark och till de höga bergspänningar som finns i berget. Prof. Pusch såg problem med hur leran påverkades av de varma kopparkapslarna innan den hunnit svälla. Dessutom ansåg han att kärnavfallsbolaget SKB inte i tillräcklig utsträckning har tagit hänsyn till att de höga bergspänningarna i Forsmarkberget i kombination med höga temperaturer kommer att göra att berget runt depositionshålen kommer att spricka upp väldigt mycket. Han förordade att deponeringshålen i stället skulle läggas snett.

Kontroverserna på seminariet gav genomslag i media. Nedan finns länkar till artiklar i Ny Teknik om kopparkorrosionsfrågan och ett inslag i Vetenskapsradion om Roland Puschs kritik.

 

Länkar:

Program >>

Information på kärnavfallsrådets hemsida >>

Uppdatering 140930:
Här kan du ladda ner Kärnavfallsrådets rapport om mötet >> 

Presentationerna från seminariet finns längst ner.

Nyhetsbrev från Kärnavfallsrådet om seminariet >>

Nyhetsbrev från Milkas om symposiet >>

Nyheter i Ny Teknik:

Fullt forskarkrig om slutförvaret – igen >>

Berkeleyprofessor: Slutförvaret blir en koppargruva >>

Värdens största ingenjörsutmaning >> 


Nyhet på Vetenskapsradion om Roland Pusch ”Ny forskarkritik mot slutförvar i Forsmark”, 131122 >>   

Nyhet på MKG:s hemsida om att KTH-forskare lämnar SKB:s referensgrupp om syrgasfri kopparkorrosion >> 

Nyhet på MKG:s hemsida om Kärnavfallsrådets kopparkorrosionsseminarium 2009, 091116 >>

 

Presentationer från Kärnavfallsrådets symposium:

”Welcome” av Carl Reinhold Bråkenhielm >>

”On the long-term Durability of the Engineered Barriers in the Final Repository for Nuclear Waste” av Willis Forsling >> 


PART 1 The Long-Term Safety Of The Copper Canister

”New Insights into the Repository’s Engineered Barriers” av prof. R.M. Latanision, The H.H.Uhlig Corrosion Laboratory, MIT, and Senior Fellow, Exponent, Inc >> 

”Some Pressing Challenges in Assuring the Integrity of High Level Nuclear Waste Isolation Systems” av Digby D.Macdonald, University of California at Berkeley >> 

”Copper corrosion and its implications for the KBS-3 concept” av Peter Szakálos and Gunnar Hultquist, KTH >> 

”Corrosion of copper in oxygen free water” av Mats Boman, Uppsala universitet >>

”Radiation induced corrosion of copper for spent nuclear fuel” av C Leygraf, KTH >> 

”Hydrogen absorption on copper and implication for long-term safety” av Hannu Hänninen, Helsinki University of Technology >> 

”The creep ductility problem of copper” av Kjell Pettersson, Matsafe Sweden >> 

”Long-term Integrity of the KBS-3 canister” av Allan Hedin, SKB >>

 

PART 2 The Long-Term Performance Of The Bentonite Buffe 

”Physical/chemical stability of the buffer clay in a KBS-3V repository” av Roland Pusch, Luleå universitet >> 

”Production of bentonite components and operational issues” av David Luterkort, SKB >> 

”Chemical erosion of bentonite components in the KBS-3V design”, av Tim Schatz, B+Tech, Finland >> (ingen presentation tillgänglig ännu) 

”Performance of the buffer and uncertainty management in the Finnish safety case TURVA-2012” av Margit Snellman, Saanio & Riekkola Oy, Finland >>

Logga in