Tilbakeslag for lagring av atomavfall

Å støpe atomavfall inn i keramiske stoffer er kanskje ikke så lurt som antatt, viser ny forskning. Strålingen ødelegger krystallene i stoffet slik at det sprekker opp, og de radioaktive stoffene kan lekke ut.

Publisert

Helt siden slutten av syttitallet har det blitt arbeidet med å ufarliggjøre atomavfall fra kjernekraftverk ved å støpe det inn i keramiske stoffer.

I 1978 utviklet forskere i Australia materialet Synroc, et krystallinsk keramisk stoff. I 2005 ble et stort prosjekt satt i gang ved Sellafield-anlegget i Storbritannia for å prøve ut Synroc i praksis.

Nå kan metoden komme i vanry. Det viser seg nemlig at den radioaktive strålingen ødelegger krystallstrukturen. Det keramiske materialet går dermed oppløsning mye fortere enn antatt, og det radioaktive materialet kan slippe ut.

"Bildet viser hvordan zirkon-krystallet ødelegges av radioaktiv stråling. Figur: Kostya Trachenko, Martin Dove og Ekhard Salje."
"Bildet viser hvordan zirkon-krystallet ødelegges av radioaktiv stråling. Figur: Kostya Trachenko, Martin Dove og Ekhard Salje."


 

Raskere nedbryting

I siste utgave av tidsskriftet Nature beskriver Ian Franan fra universitetet i Cambridge og hans medarbeidere hvordan de har målt nedbrytingen av krystaller i mineralet zirkon, også kjent som fettglans, en smykkestein.

Resultatene var nedslående. Krystallene ville vært nedbrutt etter bare 1400 år, mens avfallet først ville vært relativt ufarlig etter 250 000 år.

I eksperimentet ble det brukt plutonium, kjent fra atomvåpen og noen kjernekraftverk. Plutonium sender ut alfastråling, små “kuler” av heliumkjerner.

Rikosjetten gjør skade

Det er ikke først og fremst alfastråle-“kulene” som ødelegger krystallene, men rikosjetten fra “skuddet”.

Akkurat som når en skytter blir dyttet bakover av geværet, så skubbes plutoniumatomene bakover når en alfapartikkel skytes ut. Plutoniumatomene er store, og gjør mye skade i krystallet.

Kan kanskje brukes likevel

Alt håp er likevel ikke ute for synroc-metoden. Selv om forskerne har påvist at krystallene brytes ned, har ikke materialene sprukket opp i forsøkene.

Noen forskere håper også at det kan lages materialer som bygger opp krystallene på nytt etter at de er ødelagt.

Dessuten finnes naturlig zirkon i jordskorpen som inneholder radioaktivt uran og thorium. Dette zirkonet har fått ødelagt krystallstrukturen etter mange millioner år, men regnes likevel som ett av de mest bestandige materialene på jorda.

Derfor stiller noen forskere spørsmål ved om disse relativt kortvarige forsøkene sier nok om hvordan materialene vil oppføre seg over virkelig lang tid.

Lenker

Tidsskriftet Nature