En helt central fråga för trovärdigheten i den metod som valts som lösning till slutförvaret av det utbrända kärnbränslet är om den primära barriären (kopparkapseln) kommer att hålla i 100 000 år. För att kapseln ska hålla måste kopparkorrosionen i syrefrittvatten vara försumbar. SKB har bland annat låtit en forskargrupp på Uppsala Universitet försökt bevisa detta och SKB:s slutsats var att: ”Försöken i Uppsala har stärkt uppfattningen att det finns ett omfattande vetenskapligt och empiriskt stöd för att koppar är motståndskraftigt mot korrosion i rent, syrgasfrittvatten som finns på 500 meters djup i urberget”. För att använda termen “ett omfattande vetenskapligt stöd” ska resultaten bekräftas av minst två oberoende forskare/forskargrupper och resultaten ska vara publicerats i tidskrifter som använder pre-review granskning, det vill säga. att publikationen granskas av två oberoende forskare innan publicering. Ett ”omfattande empiriskt stöd” borde innebära att det finns ett antal prototypstudier som visar att kapseln inte påverkas i det syrgasfriavattnet som finns på 500 meters djup nere i urberget.
Korrosionen av koppar i syrefritt vatten sker om minst ett av två krav är uppfyllda: att fasta korrosionsprodukter eller vätgas bildats. Vätgas bildas när vatten reagerar med koppar (korrosion) så att väte som finns i vatten frigörs. Ett grundläggande minimikrav för alla vetenskapliga mätningar är att det man mäter har som huvudkälla den process man vill studera. Uppsala gruppen kom efter tre års mätningar fram till att huvudkällan till den vätgas de mätt upp var från väggarna till reaktionskammaren. Tilläggas bör att som stöd till försöken fanns en referensgrupp som redan från början påpekat hur man skulle minimera reaktionsväggarna som källa till vätgas. Så Uppsalaförsöken uppfyller inte ens det mest grundläggande kravet för att kunna kallas vetenskapliga och är därför helt värdelösa.
Om man ser till det vetenskapliga stödet för att korrosion ska vara försumbar bygger detta på tre studier som publicerades för ungefär 25 år sedan. Problemet är ingen av dessa studier kan anses vara gjorda av oberoende forskare. SKB:s anser antagligen att deras huvudmotståndare är de omfattande studierna som gjort på KTH som visat en betydande korrosion av koppar. Idag finns det stöd för att vätgasen som KTH-forskarna mätte upp var verklig. Detta i dels en studie gjord på Strålsäkerhetsmyndighetens (SSM) uppdrag men också i studier som SKB finansierat. Detta innebär att vi i dag inte diskuterar det principiella om koppar och vatten kommer reagera med varandra, utan om det är en ytreaktion som avstannar eller ger en fortlöpande korrosion. Ingen av de nämnda studierna har publicerats i pre-review granskade tidskrifter, så stödet är inte tungt ur ett vetenskapligt perspektiv.
.
KTH forskarna kom i sina studier fram till att korrosionen av koppar i syrefritt vatten skulle motsvara 1 m koppar på en miljon år, men SKB påstår att korrosionen är mindre än 1 mm på samma tid. 1 mm innebär att den 5 cm tjock kopparkapseln skulle fungera. Det finns vetenskapligt stöd i minst två andra vetenskapliga publikationer för KTH-forskarnas resultat. Den första var en studie gjord av en grupp på Uppsala Universitet (finansierad av SKB) med ett antal publikationer, och den som publicerades 2007 är det huvudsakliga stödet. Det andra är forskare från USA som nyligen (2014) gjorde en studie som visar på en motsvarande korrosionshastighet. Den invändning som SKB har mot dessa studier är att de inte har varit gjorda i syrgasfrimiljö då luft kommit in. Problemet med detta påstående är att det finns vetenskapliga studier som visar att när man går från en syrgashalt motsvarande luft till låg syrgashalt (litet läckage av luft) minskar korrosionshastigheten betydligt. Vilket innebär att korrosion i låga halter syrgas ska vara betydlig lägre. Den lägsta syrgashalten i denna studie är dock betydligt högre (mer än 10 gåmger högre) än vad man ska kunna anse vara syrgasfritt. En gyllene regel i all vetenskap är att när grundläggande förhållanden ändras mer än 10 gånger ska man inte dra några slutsatser alls.
Så från den nämnda studien kan man dra slutsatser till vad som händer i vatten med låga halter syrgas, men inte i syrgasfrimiljö. Man kan konstatera att det finns ett vetenskapligt stöd för att korrosionen av kopparkapslarna motsvarande 1 m per 1 miljon år, men att stödet för den av SKB påstådda korrosionen är svagt.
Det empiriska stödet som SKB anser sig ha är från korrosion av bronskanoner från fartyget Kronan och att man funnit metalliskt koppar i naturen. Brons har en helt annan typ av korrosion beständighet än koppar, så slutsatser från brons är minst sagt vanskliga i fallet med koppar. Man har även funnit andra metalliska ämnen i naturen (till exempel järn och titan) för vilka det obestridligt sker en korrosion i syrefrittvatten. Så det empiriska stödet är svagt för SKB:s ståndpunkt. I de prototypstudier som gjorts har korrosionen varit nära den av KTH-forskarna uppmätta, så det finns empiriskt stödet från prototypstudier för den mycket högre korrosionhastiheten. Ett annat empiriskt stöd för KTH-forskning är korrosion av kopparmynt från Vasatiden och erfarenheter från de kylvattensystem där man använder man kopparrör. Så i dag kan man inte hävda att empirin stödjer en försumbar korrosion.
Jag anser att SKB ska sluta fara med osanningar om kopparkorrosion och i stället börja på ett seriöst sätt utreda vilka material som kan fungera som den primära barriären. Detta bör göras så att vi kan utveckla ett säkert slutförvar.
Torbjörn Åkermark
Doktor i korrosionslära