@book{226d7a3fa0df40cd91dab97493342d1c,
title = "Raudan reaktiot k{\"a}ytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusolosuhteissa",
abstract = "Suomen k{\"a}ytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen pitk{\"a}aikaisturvallisuuden kannalta on merkitt{\"a}v{\"a}{\"a}, ett{\"a} loppusijoitustilan hapetus-pelkistysolosuhteet ovat pelkist{\"a}v{\"a}t. Jos kuparikapseli rikkoutuu hyvin pitk{\"a}n ajan kuluttua, sen sis{\"a}ll{\"a} oleva rautametalli auttaa yll{\"a}pit{\"a}m{\"a}{\"a}n pelkist{\"a}vi{\"a} olosuhteita siit{\"a} huolimatta, ett{\"a} s{\"a}teilyn aiheuttama veden radiolyysi alkaa tuottaa hapettimia. T{\"a}ll{\"o}in polttoainematriisi ja monet haitalliset radionuklidit esiintyv{\"a}t niukkaliukoisissa muodoissaan. Liuoksen vesikemia voi vaikuttaa huomattavasti rautapinnan passivoitumis- ja pelkistysreaktioiden luonteeseen. Jotkut liuosolosuhteet saattavat edist{\"a}{\"a} raudan sy{\"o}pymist{\"a}, kun taas toiset saattavat passivoida pinnan. Hapettomissa olosuhteissa hiiliter{\"a}s korrodoituu vesiliuoksessa muodostaen vety{\"a} ja mm. ferrohydroksidia. Veden sis{\"a}lt{\"a}m{\"a} karbonaatti, nitraatti, ammoniakki tai vetykaasu 1-100 barin paineessa eiv{\"a}t vaikuta korroosionopeuteen. Sen sijaan ionivahvuuden ja sulfaattipitoisuuden kasvu lis{\"a}{\"a} korroosionopeutta. Rautapinnalle muodostuu reaktiotuotekerroksia, joiden rakenne on todenn{\"a}k{\"o}isesti huokoinen. Korroosiotuotekerroksen kehittyminen hidastaa korroosiota asteittain. Pistekorroosio-prosessi edellytt{\"a}{\"a} riitt{\"a}v{\"a}{\"a} happipitoisuutta ja se riippuu my{\"o}s liuoskemiasta. Raudan korroosio bentoniitin huokosvesiymp{\"a}rist{\"o}ss{\"a} johtaa monimutkaiseen kemialliseen ja mineralogiseen kehitykseen. K{\"a}ynnistetty raudan, bentoniitin ja pohjaveden reaktioita kartoittava pitk{\"a}aikaiskoe edist{\"a}{\"a} niiden ilmi{\"o}iden ymm{\"a}rt{\"a}mist{\"a}, joita loppusijoitustilassa tulee tapahtumaan. Kokeen termodynaaminen mallinnus osoitti raudan sy{\"o}pymisen johtavan vedyn, magnetiitin, pyriitin, kalsiumferriitin tai troiliitin muodostumiseen sy{\"o}pymisen syvyyden mukaan. Reaktioiden vuoksi pH kasvoi ja redox-potentiaali laski.",
keywords = "repositories, spent nuclear fuel, waste management, iron, corrosion, oxidation-reduction reactions, carbon steel, copper, bentonite, ground water",
author = "Heikki Kumpulainen and Arto Muurinen",
year = "2001",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5957-6",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2122",
address = "Finland",
}
