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Technischer Bericht NTB 84-19

Behältermaterialien für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle: Korrosionschemische Aspekte

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Die verglasten hochradioaktiven Abfälle aus dem Betrieb von Kernkraftwerken sollen zur Endlagerung im kristallinen Gestein mit einem metallischen Behälter umgeben werden, der während mindestens 1000 Jahren eine Barriere zwischen dem Abfall und dem Grundwasser darstellen soll. Dazu kommen Metalle in Frage, die unter Endlagerbedingungen thermodynamisch stabil sind (wie Kupfer, passive Metalle mit extrem kleiner Korrosionsgeschwindigkeit (Titan, Nickel-Legierungen) oder Werkstoffe wie Gusseisen oder unlegierte Stähle, die zwar korrodieren, deren Lebensdauer aber durch einen entsprechenden Wandstärkenzuschlag gewährleistet werden kann.

In einem ersten Teil dieses Berichtes werden die Grundlagen der Korrosionschemie dargestellt, um die zur Materialauswahl und korrosionsmässigen Behälterauslegung erforderlichen Ueberlegungen und Argumentationen auch dem Nicht-Spezialisten verständlich zu machen. Anschliessend werden die Grundlagen für die Langzeitextrapolation des Korrosionsverhaltens zusammengestellt.

Im zweiten Teil werden Literaturbefunde über das Verhalten möglicher Behältermaterialien zusammengestellt und kommentiert, die für das Korrosionsverhalten unter Endlage-rbedingungen relevant erscheinen. Nach Möglichkeit werden auch archäologische Befunde mit einbezogen. Neben dem allgemeinen Korrosionsverhalten wird vor allem der Anfälligkeit gegen lokalisierte Korrosion und Spannungsrisskorrosion Beachtung geschenkt, und es werden mögliche Wasserstoffeinflusse auf das Materialverhalten diskutiert.

Aufgrund des Korrosionsverhalten werden Kupfer und Gusseisen, bzw. niedriglegierter Stahl als Behältermaterial vorgeschlagen. Der Bericht schliesst mit Vorschlägen für weitere Abklärungen.

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