Ydinjätteen kuparisen loppusijoituskapselin rautavahvisteista on yllättävä lisähyöty.

Suomen ja Ruotsin mallissa ydinjätteen loppusijoituksen turvallisuus perustuu kolmeen leviämisesteeseen. Vaikka kaikki esteet rikkoutuisivat, käytetty polttoaine ei sittenkään pääse pohjaveteen, kävi ilmi Chalmersin teknisessä yliopistossa Göteborgissa tarkastetussa väitöskirjassa.

"Tämä on seurausta siitä mitä kutsumme vetyefektiksi", selittää väittelijä Patrik Fors.

"Vetyefekti löytyi vuonna 2000. Sillä on voimakas vaikutus, jota ei otettu huomioon kun ydinjätteen loppusijoitusta alettiin suunnitella ja nyt olen osoittanut, että vaikutus on vielä suurempi kuin aiemmin on luultu."

Vetyefekti perustuu siihen, että käytetyn ydinpolttoaineen yhteydessä on suuria määriä rautaa. Radioaktiivisten aineiden ensimmäinen leviämiseste on nimittäin kuparikapseli, jota on vahvistettu raudalla. Toinen este on bentoniittisavi ja kolmas on 500 metriä peruskalliota.

On tunnettua, että mikro-organismit ja kallion mineraalit kuluttavat kaiken pohjaveden hapen. Jos kaikki kolme leviämisestettä ovat rikkoutuneet, vesi alkaa syövyttää kapselin rautaa anaerobisesti. Se synnyttää suuria määriä vetyä, jonka paine loppusijoitussyvyydessä nousee ainakin viiteen megapascaliin eli noin 50 ilmakehän paineeseen.

Patrik Fors loi tällaiset olosuhteet laboratoriossa ja tutki kolmea erilaista tyyppiä käytettyä ydinpolttoainetta. Kaikki kokeet osoittivat, että vety suojaa polttoainetta liukenemasta veteen. Syy tähän on se, että vety estää uraania hapettumasta ja muuntumasta nestemäiseen muotoon.

Vety lisäksi saa veteen jo liuenneen uraanin palaamaan kiinteään olomuotoon. Lopputuloksena veteen liuenneen uraanin määrä oli useita vuosia kestäneiden kokeiden jälkeen alempi kuin ruotsalaisessa pohjavedessä luonnostaan.

"Vetyefekti ehkäisee polttoainetta liukenemasta niin kauan kunnes jätteen radioaktiivisuus on niin alhaista, ettei sitä enää tarvitse pitää vaarallisena", Fors sanoo.

Raudan määrä kapseleissa riittää tuottamaan vetyä polttoaineen suojaksi kymmeniksi tuhansiksi vuosiksi.