Energi
Vätgaseffekten skyddar mot uranläckage
Ny svensk forskning visar att det finns ett oväntat extra skydd om behållarna med använt kärnbränsle skulle rosta i sina hålor 500 meter ned i urberget. Vätgaseffekten hindrar uranet att lösa sig i grundvattnet.
Den svenska metoden för slutförvar av utbränt kärnbränsle hartre barriärer för att hindra radioaktiviteten att sprida sig.
1. De 25 ton tunga kapslarna av gjutjärn och koppar…
2. … som bäddas in i en särskild lera som sväller när den blir fuktig…
3. … i förslutna lagringskammare 500 meter ned i urberget.
Men nu har Chalmersforskaren Patrik Fors visat att det finns en fjärde ”barriär” – vätgaseffekten - som utgör ett extra skydd mot bränsleupplösnng när järnet i behållarna med använt kärnbränsle rostar i syrefritt grundvatten 500 meter ned i urberget.
Vätgaseffekten hindrar uranet att lösa sig i grundvattnet.
- Det är ingen barriär av det ingenjörsmässiga slaget, snarare en oväntad kemisk effekt, som nu är vetenskapligt säkerställd, säger Patrik Fors till Ny Teknik.
Kraftfullare effekt än väntat
Vätgaseffekten upptäcktes för nio år sedan av de båda forskarna Lars Werme och Kastriot Spahiu, båda knutna till kärnkraftsindustrins företag Svensk Kärnbränslehantering SKB men också adjungerade professorer vid Uppsala universitet respektive Chalmers.
Men doktoranden Patrik Fors är den förste att vetenskapligt kunnat visa att vätgaseffekten verkligen existerar.
- Det är en kraftfull effekt som man inte räknade med när man började planera för slutförvaret. Nu har jag visat att den är ännu mer kraftfull än vad man känt till tidigare, säger Patrik Fors till Chalmers Nyheter.
Vätgas bildas när järnet rostar
Vätgaseffekten förutsätter att det finns stora mängder järn i anslutning till kärnbränslet.
När järnet rostar bildas vätgas som hindrar uranet att oxideras och övergår i löslig form.
- Vätgaseffekten kommer att förhindra upplösningen av kärnbränslet tills bränslets radioaktivitet är så låg att det kan betraktas som ofarligt, säger Patrik Fors, som på fredag lägger fram sin doktorsavhandling om vätgaseffekten.
Han kommer att ha den kanadensiska korrosionsprofessorn David Shoesmith som opponent.
- Jag visar ATT vätgaseffekten finns, men jag kan inte förklara HUR, säger Patrik Fors till Ny Teknik.
Patrik Fors har ägnat fyra av sina fem doktorandår vid det EU-finansierade Transauraninstitutet i Karlsruhe i Tyskland. Det är i detta tyska strålningsskyddade laboratorium som all laborativ forskning har skett.
Tre av de fem åren har finansierats av EU och två av SKB.
Avhandlingen heter"The effect of dissolved hydrogen on spent nuclear fuel corrosion".
