Minskat vetenskapligt stöd för syrefri kopparkorrosion

Det vetenskapliga stödet för att koppar skulle reagera med syrgasfritt vatten har försvagats ytterligare. Nya data tyder i stället på att den vätgas som observerats i flera experiment skulle kunna komma från en kortvarig reaktion på kopparns yta. Det skriver SKB i den uppdatering av kunskapsläget i frågan som nu har skickats till Strålsäkerhetsmyndigheten, SSM.

Frågan om huruvida koppar kan korrodera i syrgasfritt vatten har debatterats flitigt efter att den blev aktuell på allvar för några år sedan. Detta efter att vätgas observerats i experiment av bland annat forskare vid KTH. Sedan dess har såväl SKB som andra aktörer bedrivit forskning för att ta reda på varifrån den vätgas som observerats kommer ifrån. I SKB:s fall har forskningsuppdrag getts till främst Ångströmlaboratoriet vid Uppsala Universitet och Microbial Analytics AB (Micans) i Göteborg.

I den redovisning av kunskapsläget som SKB nu skickat till SSM sammanfattas de slutsatser som går att dra från dessa experiment.

– Vår bedömning är att det vetenskapliga stödet för att det skulle finnas en korrosionsprocess för koppar i syrgasfritt vatten har försvagats ytterligare med de resultat vi nu ser, säger Allan Hedin, ansvarig för säkerhetsanalyser på SKB.

Det huvudsakliga skälet för SKB:s slutsatser är att ultraren koppar, med en omsorgsfullt rengjord yta, inte ger någon vätgasutveckling i de provrörsförsök som gjorts vid Micans i Göteborg. Detta i kombination med avsaknaden av korrosionsprodukter i det försök som pågår vid Ångströmlaboratoriet styrker enligt SKB:s mening uppfattningen att koppar i syrgasfritt vatten inte korroderar mer än vad som förutsägs av termodynamiken för kända kopparföreningar.

– Det har dessutom gjorts ett antal både teoretiska och experimentella ansträngningar att hitta hittills okända, stabila fasta faser av korrosionsprodukter, men inga sådana har kunnat identifieras, säger Allan Hedin, ansvarig för säkerhetsanalyser på SKB.

SKB konstaterar också att det nu finns indikationer på att den process som genererar vätgas i mindre rena system är av en övergående natur, och att en omsorgsfullt rengjord kopparyta tycks leda till att mekanismen för vätgasbildning elimineras, oavsett renhetsgrad hos kopparmetallen.

Eftersom ”rena” system konstaterats inte leda till vätgasutveckling så kommer det vidare arbetet med frågan främst fokusera på betydelsen av ”mindre rena” system. Bland annat ytbehandling och ytegenskaper hos kopparn, föroreningar i kopparmaterialet samt vattensammansättningen. Detta arbete kommer att genomföras genom att kombinera kompetenserna från Uppsala universitet och Micans.

Övriga experiment drivs också vidare och SKB avser att lämna ytterligare en lägesrapport till SSM till sommaren 2014.