Paket med alternativa buffertmaterial tas upp

Hur mycket skiljer sig olika typer av bentonit från varandra? Och vilka sorter duger i Kärnbränsleförvaret? Det ska det så kallade ABM-försöket i Äspölaboratoriet ge svar på. Nu har det andra försökspaketet tagits upp.

Bufferten är – tillsammans med kapseln och berget – en av de tre barriärerna i Kärnbränsleförvaret. Den består av bentonitlera och ska täta runt kapseln så att inga skadliga ämnen kan ta sig varken in eller ut.

Leran kan vara så kallad natriumbentonit eller kalciumbentonit, beroende på vilken positivt laddad jon som finns inlagrad i lerstrukturen, detta ger leran lite olika svällningsegenskaper.

– Den typ av bentonit vi har som standardmaterial är en natriumbentonit från USA som säljs under beteckningen MX-80, säger SKB:s bentonitexpert Daniel Svensson.

Men skulle även andra typer av bentonit än MX-80 fungera i Kärnbränsleförvaret? Det är den frågan SKB försöker besvara genom det så kallade ABM-försöket i det underjordiska Äspölaboratoriet utanför Oskarshamn. Förkortningen ABM står för alternativa buffertmaterial.

Tre uppvärmda paket

Nere i berget på 450 meters djup installerades hösten 2006 tre olika paket med ringar av kompakterad bentonit som placerats runt ett inre järnrör. Det är mycket likt KBS-3-konceptet, men med olika lerblock staplade på varandra i mindre skala och med järn istället för koppar, och så naturligtvis också högre temperatur. Järnvärmaren värmer paketen till cirka 130 grader Celsius.

– Det första paketet togs upp våren 2009 efter två och ett halvt års uppvärmning, berättar Daniel Svensson.

I varje paket testas elva olika bentonitleror med avseende på hur värmen påverkar lermineralens stabilitet och fysikaliska egenskaper. Det rör sig både om natrium- och kalciumbentoniter. Man undersöker också hur järnet i värmaren och bentoniten påverkar varandra, eftersom järn är ett viktigt konstruktionsmaterial i det framtida Kärnbränsleförvaret. Nu har alltså även det andra paketet tagits upp efter sex och ett halvt år, varav fem år med värmarna påslagna.

Inga stora skillnader

– Resultaten från det första paketet visar att bentoniterna helt klart uppför sig olika, men det är för tidigt att säga om skillnaden beror på skillnader i innehåll mellan lerblocken eller om det är helt andra orsaker som till exempel var de vattenförande sprickorna i berget finns, menar Daniel Svensson.

– Vi har ännu inte sett några större förändringar i montmorilloniten som är den aktiva komponenten i bentoniten och som gör att den sväller. Det är dock känt från andra experiment att montmorillonit och järn inte passar så bra ihop, så vi förväntar oss vissa omvandlingar med tiden. Vi vill veta hur allvarlig denna interaktion är och om det finns skillnader i känslighet mellan olika montmorilloniter då alla är unika.

Nu väntar en ny omgång analyser av paket nummer två. De flesta av dessa görs av SKB personal på Äspölaboratoriet i de nybyggda röntgen- och geokemilaboratorierna som är under uppbyggnad för alltmer avancerade analyser av bentonitlera.

– Eftersom det andra paketet har varit uppvärmt under en längre tid än det första tror vi oss tydligare kunna se eventuella omvandlingsreaktioner, vilket kommer öka vår kunskap om hur järn och bentonit samverkar och möjligen också kunskapen om andra processer som sker i bufferten, säger Daniel Svensson.

Som komplement installerades ytterligare tre liknande paket under hösten 2012 (ABM45). Det tredje paketet i ABM-försöket kommer sannolikt att stå uppvärmt i många år till.