SKB:s svar om kopparkorrosion

Frågan om hur koppar korroderar i rent syrgasfritt vatten är omtvistad. En del forskningsresultat inom området kan fortfarande inte förklaras. SKB svarar nu Strålsäkerhetsmyndigheten på begäran om kompletteringar. Samtidigt drivs flera experiment för att öka kunskapen på området.

Debatten om hur koppar korroderar i rent syrgasfritt vatten har pågått sedan 1980-talet. KTH-forskaren Gunnar Hultquist publicerade då data som han ansåg tydde på att korrosionen är mer omfattande än vad forskarna hittills förutsagt. Han baserade sin tolkning på att han visat att det utvecklas vätgas vid försök med koppar i rent vatten.

Andra forskare försökte upprepa resultaten från Hultquists försök utan att lyckas. Inte heller hittade man några spår av den fasta korrosionsprodukt som borde bli resultatet av den föreslagna reaktionen. Under de senaste fem åren har Hultquist publicerat resultat av nya experiment där små mängder vätgas bildats när koppar stått i kontakt med rent syrgasfritt vatten och i januari i år publicerade forskare vid Studsvik liknande resultat.

Vätgas har bildats

– Det tycks inte råda något tvivel om att små mängder vätgas verkligen bildas i de här experimenten. Den intressanta frågan är i stället var den kommer ifrån och den frågan har ännu inget svar, säger Allan Hedin som är ansvarig för säkerhetsanalyser på SKB.

I rapporten från Studsviksförsöket pekar författarna själva på att det är viktigt att utreda vilken betydelse de föroreningar som uppmättes i vattnet efter experimentet har, innan några definitiva slutsatser dras. Dessutom finns andra vetenskapliga data, både äldre och helt nya studier, som talar för att den av Hultqvist föreslagna reaktionen inte sker.

– I säkerhetsanalysen SR-Site, som låg till grund för vår ansökan om att bygga ett kärnbränsleförvar i Forsmark, räknade vi ändå på ett fall där vi antog att processen finns. Den beräkningen visade att inverkan på kopparkapslarnas livslängd i förvaret blir försumbar, berättar Allan Hedin.

Nyligen har Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) begärt in kompletteringar till SKB:s ansökan om kopparkorrosion i syrgasfritt vatten. Att begära in kompletteringar är helt normalt vid prövningar av ansökningar. SKB har till exempel tidigare blivit uppmanade att lämna in kompletteringar när det gäller frågor kring kärnbränslet och biosfären.

Försumbar effekt på säkerheten

Kompletteringarna när det gäller kopparkorrosion handlar främst om beräkningar av de långsiktiga effekterna av korrosion i syrgasfritt vatten under olika omständigheter och i kombination med andra korrosionsprocesser.

– Vi kan relativt enkelt svara på huvuddelen av SSM:s frågor och visa att de fall de efterfrågar har försumbar effekt på säkerheten, konstaterar Allan Hedin.

Men för en delfråga saknas tillräckligt med data för att SKB ska kunna göra beräkningar.

– Det gäller vad som händer om korrosionsprocessen finns i kombination med att dels bufferten försvunnit – något som eventuellt kan hända ett fåtal kapslar efter hundratusentals år – och dels med att mikrober därefter satt sig på kapselns yta och påskyndar korrosionen genom att förbruka den vätgas som bildas.

Forskningen fortsätter

SKB forskar därför vidare – såväl om kopparkorrosion i rent syrgasfritt vatten som om andra korrosionsformer. Både teoretiska studier och laboratorieförsök pågår och fler kommer att sättas igång inom kort. Allan Hedin förklarar SKB:s strategi:

– Högst på prioritetslistan står att reda ut varifrån vätgasen kommer – är det från kopparkorrosion eller från något annat? Därifrån kan man gå vidare och ta reda på om orsaken till vätgasbildningen har någon betydelse för kopparkapslarna i ett slutförvar.

Under nästa år kommer SKB att lämna en uppdaterad redovisning av kunskapsläget för korrosion i rent syrgasfritt vatten till SSM.