Kapseln står emot korrosion i slutförvaret
Mindre än fem millimeter på en miljon år. Så mycket av kopparkapselns fem centimeter tjocka hölje korroderar bort i Kärnbränsleförvaret under normala omständigheter.
Under flera decennier har SKB tillsammans med forskare från Sverige och andra länder studerat hur en kapsel av koppar kan påverkas i ett slutförvar för använt kärnbränsle. Alla tänkbara processer har analyserats och deras betydelse för den långsiktiga säkerheten har utvärderats.
En av de viktigaste processerna handlar om korrosion. Syre och sulfid är exempel på ämnen som kan angripa kapseln och orsaka korrosion. Det syre som finns i förvaret vid förslutning kommer relativt snabbt att förbrukas genom olika kemiska och biologiska processer. Eftersom berget för övrigt är fritt från syre på 500 meters djup kommer inget syre att påverka kapseln på lång sikt. Ur ett långtidsperspektiv är det korrosion till följd av sulfid som är den process som kan påverka kapseln mest.
Kapsel klarar kraven
Med hänsyn tagen till alla de processer som kan påverka kapseln visade vi i den senaste säkerhetsanalysen att kapseln klarar förhållandena i ett slutförvar mycket bra. Under normala omständigheter kommer endast några millimeter av kopparkapselns fem centimeter tjocka hölje att korrodera bort.
I säkerhetsanalysen räknade vi också på ett fall då en del av bufferten eroderat bort. Det skulle innebära att ungefär en kapsel av 6 000 skulle korrodera sönder på en miljon år. Även i detta fall klarar Kärnbränsleförvaret i Forsmark de säkerhetskrav som Strålsäkerhetsmyndigheten och svensk lag ställer.
Forskning om korrosion av koppar
Ett forskningsområde där SKB gjort stora insatser handlar om huruvida koppar kan korrodera i rent syrgasfritt vatten. Några forskare från KTH har tidigare genomfört experiment med koppar i rent syrgasfritt vatten och då sett vätgas. Vätgasen har då tagits som ett tecken på korrosion. Att koppar skulle kunna reagera på detta sätt går emot den gängse kunskapen om hur koppar reagerar i rent syrgasfritt vatten.
SKB har därför låtit två olika forskargrupper studera det påstådda fenomenet. Tack vare omfattande och ytterst noggranna experiment konstaterar forskarna att oavsett vilken kvalitet det är på kopparen eller hur den rengjorts på ytan så korroderar inte kopparn när man lägger den i rent syrgasfritt vatten. Mycket tunna ytskikt tycks kunna oxideras, men det handlar om enstaka atomlager och är utan betydelse för slutförvaret. SKB har därmed dragit slutsatsen att koppar inte kan korrodera fortgående under syrefria förhållanden.
För andra korrosionstyper är vår forskning inriktad på att förstå detaljer i korrosionsprocesserna bättre. Här arbetar vi internationellt tillsammans med flera olika forskare. Med ökad kunskap kan vi öka precisionen i våra beräkningar vid nästa säkerhetsanalys.
Kompletterande underlag om kapselfrågor
En viktig princip för SKB:s forskning är öppenhet. Under resans gång tar vi in synpunkter och kritik och värderar informationen. Strålsäkerhetsmyndigheten och Mark- och miljödomstolen har också granskat det arbete som SKB genomfört mot de krav som finns formulerade i svenska lagar och föreskrifter. Strålsäkerhetsmyndigheten bedömer efter sin granskning att SKB har förutsättningar att kunna uppfylla kärntekniklagens krav på strålsäker slutförvaring.
Då Mark- och miljödomstolen i januari 2019 lämnade sitt yttrande till regeringen efterfrågades ytterligare information om vissa frågor relaterade till kopparkapselns beständighet, bland annat vissa korrosionsfenomen. Som svar på frågorna kunde SKB i april 2019 lämna in kompletterande underlag till Miljödepartementet. Underlaget bygger bland annat på resultat från en rad nya experiment, modellberäkningar och analyser. Dessa bekräftar tidigare slutsatser vad gäller kopparkapselns beständighet i slutförvarsmiljö och visar att ett kärnbränsleförvar som byggs i Forsmark enligt SKB:s föreslagna metod, är långsiktigt säkert och uppfyller kraven på säkerhet efter förslutning.