SKB:s logotyp Adress till SKB

Duger vilken bentonit som helst?

Vilka egenskaper ska bentoniten ha för att fullgöra sin uppgift i Kärnbränsleförvaret? Och finns det fler bentonitsorter som duger än den amerikanska standardbentoniten?

Bentonit är ett lermineral där flera platta skikt är travade ovanpå varandra. Huvudbeståndsdelen i bentonitlera är mineralet montmorillonit. Förutom montmorilloniten innehåller bentoniten även mindre mängder av andra mineral som kvarts, fältspat, kalcit och gips. Enligt SKB:s krav ska halten montmorillonit uppgå till minst 75 viktprocent.

Bentonitlerans ursprung är vulkanisk aska, som utsatts för höga tryck och temperaturer. Leran kan vara så kallad natriumbentonit eller kalciumbentonit, beroende på vilken positivt laddad jon som finns inlagrad i strukturen mellan de negativt laddade platta mineralflaken.

Natrium- och kalciumbentoniter har olika svällningsegenskaper och har också olika egenskaper när det gäller hur de kan lösas upp. Den typ som SKB har som referensmaterial i Kärnbränsleförvaret är av natriumtyp och finns i stora mängder bland annat i Wyoming i USA. Den säljs under den kommersiella beteckningen MX-80.

Uppvärmda paket

Men skulle även andra typer av bentonilera duga i Kärnbränsleförvaret? För att ta reda på detta har SKB startat projektet ”Alternativa buffertmaterial”.

Försöksuppställningen påminner om den i Lotförsöket. I hål i tunnelns golv på 450 meters djup finns tre olika paket med ringar av bentonit som placerats runt ett inre järnrör, som samtidigt fungerar som värmare. Paketen värms upp till 130 grader C under olika lång tid. Två av paketen vattenmättas på konstgjord väg och ett på naturlig.

I varje paket testas elva olika bentonitleror med avseende på hur värmen påverkar lermineralens stabilitet och fysikaliska egenskaper. Det rör sig både om natriumbentoniter och kalciumbentoniter. Vi undersöker också hur järnet i värmaren och bentoniten påverkar varandra.

Projektet startade 2006 och det första paketet togs upp 2009, efter ungefär ett och ett halvt år vid 130 grader C. Bentonitblocken sågades sönder och analyserades på laboratorium. Förutom mineralsammansättningen och samspelet mellan järn och bentonit studerar vi också hur bentonitens vatteninnehåll och täthet förändrats.

Resultaten så här långt visar inga uppenbara skillnader mellan de olika bentonitkvaliteterna. De övriga två paketen är fortfarande i drift. Det andra paketet ska enligt planerna tas upp våren 2013 och det tredje 2015. Hösten 2012 installerades en andra omgång, bestående av tre nya paket. Även dessa paket består av elva olika leror.

Installation av buffertpaket i ett hål i Äspö. Foto: SKB. Ett av paketen i försöket med alternativa buffertmaterial installeras i hålet i Äspötunnelns golv.
Publicerad: 2010-06-02
Senast uppdaterad: 2013-02-19