Inuti kopparkapseln finns en insats av segjärn (ett slags gjutjärn) för att öka hållfastheten. När kapselns ytterhölje korroderar sönder efter någon eller några miljoner år kommer vatten att tränga in i den. Järnet i insatsen rostar och det bildas vätgas, som ansamlas i tomvolymen mellan insatsen och kapseln.
Långsam ökning av tryck
Trycket inuti kapseln byggs upp mycket långsamt allt eftersom insatsen rostar. Någon tryckutjämning sker inte. Gasen kan inte strömma ut ur kapseln, eftersom bentonitleran i den omgivande bufferten är mycket tät. Detta kan i sin tur leda till en rad problem:
- Trycket inuti kapseln blir oacceptabelt högt.
- Det bildas transportvägar i bufferten.
- Möjligen finns också en risk för att bufferten torkar ut. Detta är dock inte särskilt troligt.
SKB har under flera år genomfört en rad experiment i laboratorieskala med gasinjektion genom bentonitlera. Erfarenheterna från dessa tyder på att gasbildning förmodligen inte är något problem i Kärnbränsleförvaret. Men det är svårt att modellera vad som händer när gasen tränger genom bentoniten. Framför allt har det visat sig att försöken är känsliga för under vilka betingelser de sker. Detta gör det svårt att överföra resultaten till en annan skala.
Försök i full skala
För att få veta mer om gastransport genom bufferten i full skala har vi därför startat projektet Lasgit (Large Scale Gas Injection Test) i Äspölaboratoriet. Projektets syfte är att:
- Genomföra och tolka ett gasinjekteringsförsök i full skala och med de förutsättningar som kommer att råda i Kärnbränsleförvaret.
- Utvärdera frågorna kring uppskalning och deras betydelse för gastransport och buffertens funktion.
- Öka kunskapen om gastransport i bentonitlera.
- Generera data av sådan kvalitet att de kan användas för att testa och validera modeller.
- Demonstrera att gasbildning inuti en kapsel inte har några påtagliga negativa konsekvenser för Kärnbränsleförvarets barriärer.
Fylls med helium
Vid försöket sänktes buffert och kapsel ned i ett deponeringshål i Äspötunnelns golv. Hålet förseglades med ett lock, som får representera återfyllningens tyngd. Vi trycksatte sedan kapseln genom att pumpa in helium i den via en genomföring i locket. Därefter mäter vi vid vilket tryck gasen börjar ta sig igenom bentonitleran.
För att projektet ska kunna genomföras är det viktigt att bufferten är fullständigt vattenmättad. Detta tar normalt ganska lång tid. Vi har emellertid kunnat förkorta tiden till cirka två år genom att utgå från bentonitblock som har tillverkats med nästan 100 procents vattenmättnad och genom att fylla spalten mellan bentoniten och deponeringshålets väggar med vatten.
Inga elektriska värmare
Några elektriska värmare har inte att använts vid försöket. Den aktuella situationen med korrosion och gasbildning kommer, som tidigare nämnts, inte att uppkomma på mer än en miljon års sikt. Radioaktiviteten har då avtagit till så låga nivåer att värmeutvecklingen från bränslet kan försummas.
Försöket är ett samarbetsprojekt mellan SKB, Posiva (Finland), NWMO (Kanada), NDA (Storbritannien), BGR (Tyskland) och Andra (Frankrike). Projektet startade formellt 2002. I juli 2003 levererades kapseln till Äspölaboratoriet och 2005 påbörjades vattenmättnadsprocessen. De första gasinjektionerna gjordes under 2007. Dessa följs sedan av flera injekteringsomgångar och hydrauliska tester. Enligt de nuvarande planerna ska försöket pågå till 2012.