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Technisches Forum Entsorgungsnachweis

Frage 39i: Wasserstoffbildung im Tiefenlager

In der Fachzeitschrift Science (Vol. 301, S. 498) warnen Forscher vor möglicher Wasserstoffproduktion bei Oxidation von Plutoniumoxid. Wenn das zutrifft, dann würde von Atommüll-Endlagern eine erhebliche Gefahr ausgehen. Wie schätzen Sie diese Gefahr ein?

Thema , Bereich
Eingegangen am 23. Dezember 2005 Fragende Instanz Informationsveranstaltung Trüllikon
Status beantwortet
Beantwortet am 23. Dezember 2005 Beantwortet von

Beantwortet von ENSI

Wasserstoffgas entsteht im Tiefenlager vor allem durch anaerobe Korrosion der dickwandigen Eisenbehälter, in denen abgebrannte Brennelemente und verglaster hochaktiver Abfall eingelagert werden. Solange Sauerstoff vorhanden ist, erfolgt die Korrosion aerob, ohne dass Wasserstoffgas entsteht. Erst wenn der Sauerstoff vollständig aufgebraucht ist, setzt anaerobe Korrosion durch chemische Reaktion mit Wasser unter Abspaltung von Wasserstoff ein. Diese Vorgänge sind im Entsorgungsnachweis der Nagra in der Sicherheitsanalyse bereits berücksichtigt. Im geschlossenen Behälter ist die enthaltene Menge an Feuchtigkeit zu klein, um durch anaerobe Korrosion einen Druckaufbau zu verursachen.

Plutoniumoxid ist in den Brennstäben enthalten, die im Tiefenlager in den dickwandigen Eisenbehältern trocken eingelagert sind. Eine Oxidation des Plutoniumoxids durch Wasser kann somit erst nach der korrosiven Schwächung und dem Versagen der Behälter einsetzen, nachdem der im Nahfeld ursprünglich vorhandene Sauerstoff durch die Eisenkorrosion am Behälter längst aufgebraucht ist. Es besteht deshalb keine Gefahr der Bildung eines explosiven Wasserstoff/Sauerstoff- Gemisches im Nahfeld des Tiefenlagers. Die totale Menge des durch die Plutoniumoxidation entstehenden Wasserstoffgases beträgt nur einen Bruchteil der Menge, die aus der Korrosion des Eisens stammt. Im Tiefenlager ausserhalb der Behälter ist der mögliche zusätzliche Druckaufbau durch das Wasserstoffgas aus der Oxidation des Plutoniums unbedeutend.