Michiganin kansainvälinen kuparianalogiaprojekti (MICA), vaihe II

Esittely

MICA-projektissa keskitytään kuparin yleisen stabiiliuden tutkimukseen Keweenawin niemimaalla Yhdysvaltojen Michiganissa sijaitsevien maailman suurimpien natiivikupariesiintymien avulla.

Yksi keskeisistä vaatimuksista korkea-aktiivisen ydinjätteen geologisessa loppusijoituksessa on arvioida sen pitkäaikaista toimivuutta ja turvallisuutta jopa miljoonien vuosien aikajänteellä. Geologisista systeemeistä kerättyjä havaintoja voidaan hyödyntää loppusijoituksen turvallisuusarvioissa, ja ne tarjoavat tietoa loppusijoitusjärjestelmän kehityksestä. Tällöin puhutaan ns. luonnonanalogioista.

Luonnonanalogioita voidaan myös käyttää tukemaan ennusteita, jotka koskevat kuparin käyttäytymistä korkea-aktiivisen ydinjätteen loppusijoituskapselien materiaalina. Kupari on olennainen osa monia loppusijoituskonsepteja, kuten Ruotsin ja Suomen KBS-3 -konseptia sekä Kanadan Mark II -konseptia.

MICA-projektin tavoitteena on tuottaa ainutlaatuista tietoa prosesseista, jotka vaikuttavat kapseleissa käytettävän puhtaan kuparin pitkäaikaiseen korroosiokäyttäytymiseen. Tämä tieto tukee sekä loppusijoituksen turvallisuusarvioita että sidosryhmäviestintää.

Vuosina 2021–2023 MICA:n ensimmäisessä vaiheessa tuotettiin geologinen kuvaus ja yleiskatsaus Keweenawin alueen potentiaalisiin luonnonanalogioihin sekä arvioitiin näytteiden ja analogiatyyppien soveltuvuutta. Lisäksi testattiin mahdollisia analyysimenetelmiä. Ensimmäinen vaihe loi perustan ja lähtökohdan jatkotyölle.

MICA:n toinen vaihe, joka on itsenäinen jatkoprojekti ensimmäisessä vaiheessa julkaistulle työlle, on varsinainen tutkimusprojekti. Se keskittyy sellaisiin turvallisuusarvioiden kannalta merkityksellisiin analogiatyyppeihin, joita ei ole aiemmin yksityiskohtaisesti tutkittu. Näitä ovat:

1. Natiivikupariin liittyvät kallioperäanalogiat, jotka tarjoavat tieteellisesti luotettavat lähtötulokset kuparin stabiilisuuden luonnonanalogioille, kuvastaen odotettavissa olevaa loppusijoituspaikan kehitystä.

2. Ensimmäinen arvio kuparin käyttäytymisestä savessa, mikä voi tarjota merkityksellisimmän analogian. (Monissa loppusijoituskonsepteissa käytetään bentoniittipohjaisia päästöesteitä).

3. Kuparisulfidianalogiat korroosiomekanismien ymmärtämisen parantamiseksi rikkipitoisissa ympäristöissä.

Edellä mainittujen perusteella MICA:n toisen vaiheen tavoitteena on tuottaa loppusijoitukseen liittyvä luonnonanalogia-aineisto, jota voidaan hyödyntää turvallisuusarvioissa ja sidosryhmäviestinnässä. Tämä koskee sekä odotettavissa olevaa kehitystä että vähemmän todennäköisiä tai äärimmäisiä muutoksia loppusijoituslaitoksen elinkaaren aikana ja sen jälkeen. Tulokset esitetään teknisessä raportissa, tieteellisissä artikkeleissa ja konferenssiesityksissä.

Yhteistyökumppanit: MICA-projektin vaihe II on yhteistoimintaprojekti. Työn suorittaa Geologian tutkimuskeskus (GTK). Vaiheen muut kumppanit ovat Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) ja Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI).

Projektin koordinaattori: Geologian tutkimuskeskus

Yhteyshenkilöt: Heini Reijonen (projektipäällikkö), Ismo Aaltonen (varaprojektipäällikkö)

Projektilistaukseen