Bränsleforskare gick på djupet med ytliga fenomen

Under tre dagar i slutet av februari samlades eliten inom bränsleforskning i Stockholm. Fokus för konferensen var ytliga fenomen, något som blivit ett hett forskningsområde på senare år.

Forskarna har länge studerat hur och med vilken hastighet använt kärnbränsle löser upp sig när det kommer i kontakt med vatten. Man vet att det går mycket långsamt. På senare år har forskarna allt mer intresserat sig för de processer som sker på bränslets yta. Det här var också temat för den konferens som arrangerades i slutet av februari. Ett 60-tal forskare från Europa och USA samlades då för att diskutera just vilken betydelse ytans struktur har för bränsleupplösningens hastighet.

Lena Zetterström Evins är bränsleexpert på SKB och även ansvarig för konferensen:

– Det är roligt att se att så många inom den här forskningsgrenen har kommit hit. Vanligtvis handlar liknande konferenser om kärnavfall mer generellt. Men här har vi ett utvalt tema om just kärnbränsle och liknande keramiska material, med fokus på de ytliga processerna och det har varit mycket uppskattat från många olika håll.

EU-projekt avslutades

Konferensen som arrangerades inom ramen för EU-projektet Redupp bestod av två delar: en avslutande workshop för projektet och en mer öppen del där annan forskning med anknytning till temat presenterades.

Inom Redupp-projektet har man bland annat tittat på keramiska material som till sin struktur liknar använt kärnbränsle och studerat vad som sker på materialets yta när det omges av vatten. Frågan man velat ha svar på är om de upplösningshastigheter som observeras i laboratorium går att översätta till naturliga förhållanden som kommer att råda i Kärnbränsleförvaret.

– Vi är inte riktigt där än, men vi har sett att materialets yta förändras med tiden när det befinner sig i vatten. De första veckorna är upplösningshastigheten hög, men beroende på materialets ytstruktur minskar hastigheten med tiden, berättar Lena Zetterström Evins som också är projektets koordinator.

Viktigt för den långsiktiga säkerheten

Det här är resultat som är viktiga för SKB när vi analyserar den långsiktiga säkerheten för Kärnbränsleförvaret. Då måste vi veta vad som händer om en kopparkapsel med använt kärnbränsle skulle bli otät och bränslet komma i kontakt med vatten. Genom att förbättra förståelsen för hur de ytliga processerna sker kan de också beskrivas bättre i säkerhetsanalysen. I dagens analys har man tagit hänsyn till de osäkerheter som är kopplade till variationen av upplösningshastigheter, men med hjälp av den forskning som nu sker hoppas man att dessa osäkerheter ska minska.

– Intresset för dessa frågor har ökat de senaste åren, delvis tack vare att instrumenten som vi använder för att analysera ytliga fenomen har blivit mer sofistikerade. Nu kan vi följa processerna på atomnivå och se direkt vad som händer när vi sätter ner materialet i vätska, säger Lena Zetterström Evins.

Redupp-projektet avslutas sista mars och arbetet med slutrapportering pågår. Deltagare förutom SKB är Uppsala universitet, finska Posiva och VTT samt brittiska Sheffield University.