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atw Vol. 62 (2017) | Issue 8/9 ı August/September DECOMMISSIONING AND WASTE MANAGEMENT 548 Temperature Solution Corrosion rate µm/yr. candidate container materials [19]. Two different materials are discussed: the corrosion-allowance alloys and the corrosion-resistant alloys [20]. • The corrosion-allowance materials corrode at a significant, but low and predictable general corrosion rate. The risk of localized corrosion is low under aerobic conditions and no localized corrosion is ­expected under anaerobic conditions. • The corrosion-resistant alloys ­exhibit a very high corrosion ­resistance in the disposal environment. These materials are passive and their uniform corrosion rate is very low. Therefore, they can be used with a relatively small thickness. However, for these materials, the risk of localized corrosion, such as pitting and crevice corrosion has to be taken into account because the passive film may break down locally. The results presented in this contribution are relevant for the corrosion-­ allowance concept. In safety analyses, the hydrogen production by corrosion processes is considered of high ­importance. For the temperatures of 35 °C and 90 °C, the corrosion of finegrained steels revealed the ­results shown in Table 4. The hydrogen production rate is calculated according to following equation: 3Fe + 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 4H 2 In the case of corrosion under aerobic conditions, hydrogen is not formed. Tests performed under aerobic conditions in the presence of humidity showed relatively high corrosion rates as well as localized corrosion phenomena. For a clay environment at low ionic strength conditions, Féron et al. [19] developed an approach ­predicting the general corrosion rate of unalloyed steel. Under de-aerated conditions, Féron et al. estimated a corrosion rate of 4 µm/yr. at 35 °C and of 10 µm/yr. at 90 °C, respectively. ­Under reducing conditions, the ­corrosion rates were considered to be less by a factor of two. However, Féron et al. found pitting corrosion in unalloyed steel exposed for eight months at 80 °C in compacted and ­saturated clay. The results show that the corrosion behavior and the corrosion rates of steels depend strongly on the host rock specific ambient conditions as well as on the disposal concepts. Acknowledgment The chapter on corrosion of canister materials for heat producing wastes covers almost exclusively the studies performed by Dr. Emmanuel Smailos and his working group. Dr. Smailos was responsible for the corrosion studies of various materials at the ­Institute for Nuclear Waste Disposal (INE). The in-situ studies of the corrosion of canister materials for wastes with negligible heat production have been performed by Dr. Wolfgang Hauser. References Mass loss rate g m -2 yr. -1 Hydrogen production mol m -2 yr. -1 35°C NaCl solution 8.0 ± 3.1 62.5 ± 24.1 1.5 ± 0.6 MgCl 2 -rich solution 7.6 ± 2.4 59.5 ± 18.6 1.4 ± 0.5 90°C NaCl solution 25.6 ± 20.8 210.4 ± 157.5 5.1 ± 3.8 MgCl 2 -rich solution 56.1 ± 27.5 423.4 ± 204.2 10.2 ± 4.9 | | Tab. 4. Corrosion and mass loss rates and related hydrogen production rates for fine-grained steel (1.0566). [1] H. Lahr, H.-O. Willax, and H. Spilker, Conditioning of spent fuel for interim and final storagein the pilote conditioning plant (PKA) at Gorleben, in International Symposium on Storage of Spent Fuel from Power Reactors, Vienna, Austria, 9-13 November 1998, 1998. [2] B. Kienzler, F&E-Arbeiten zur Korrosion von Endlager-Behälterwerkstoffen im INE, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, KIT SR 7729, 2017. [3] Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe, ABSCHLUSS- BERICHT: Verantwortung für die Zukunft: Ein faires und transparentes Verfahren für die Auswahl eines nationalen Endlagerstandortes, Geschäftsstelle der Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe, K-Drs 268, 2016. [4] Gesetz zur Fortentwicklung des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle und anderer Gesetze, 2017. [5] Uhligs corrosion handbook, 3 rd ed (Online-Ausg.) ed. Hoboken, N.J: Wiley, 2011. [6] B. Kienzler and A. Loida, Endlagerrelevante Eigenschaften von hochradioaktiven Abfallprodukten. Charakterisierung und Bewertung. Empfehlung des Arbeitskreises HAW-Produkte, Forschungszentrum Karlsruhe, FZKA-6651, 2001. [7] W. Hauser, B. Fiehn, S. Drobnik, and D. Wiume, Korrosionsverhalten lackbeschichteter Normalstahlbehälter bei der Zwischen- und Endlagerung schwachradioaktiver Abfälle, Kernforschungszentrum Karlsruhe, KfK 4300, 1988. [8] W. Schwarzkopf, E. Smailos, and R. Köster, In-Situ Corrosion Studies on Selected High-Level Waste Packaging Materials under Simulated Disposal Conditions in Rock Salt Formations, Kernforschungszentrum Karlsruhe, KfK 4324, 1988. [9] T. Rothfuchs, K. Wieczorek, H. K. Feddersen, G. Staupendahl, A. J. Coyle, H. Kalia, and J. Eckert, Brine Migration Test, Gesellschaft für Strarlen- und Umweltforscrllno mbH München (GSF), Institut für Tieflagerung, Schachtanlage Asse, GSF-Bericht 6/88, 1988. [10] T. Rothfuchs, C. de las Cuevas, H. Donker, H.-K. Feddersen, A. Garcia- Celma, H. Gies, M. Goreychi, V. Graefe, J. Heijdra, B. Hente, N. Jockwer, R. LeMeur, J. Mönig, K. Müller, J. Prij, D. Regulla, E. Smailos, G. Staupendahl, E. Till, and M. Zanki, The HAW-Project – Test disposal of highly radioactive radiation sources in the Asse salt mine, GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit Neuherberg, GSF- Bericht 6/95, 1995. [11] W. Bechthold, E. Smailos, S. Heusermann, W. Bollingfehr, B. B. Sabet, T. Rothfuchs, P. Kamlot, J. G. Olivella, and F. D. Hansen, Backfilling and sealing of underground repositories for radioactive waste in salt (Bambus II project). Final report, European Commission, EUR-20621-EN, 2004. [12] W. Hauser, E. Smailos, and R. Köster, Long-term corrosion behaviour of metallic drums for low- and medium level waste forms, in Internat.Symp on Conditioning of Radioactive Wastes for Storage and Disposal, Utrecht, NL, June 21-25,1982, 1983, pp. 283-92. [13] N. Jockwer, Untersuchungen zu Art und Memge des im Steinsalz des Zechsteins enthaltenen Wassers sowie dessen Freisetzung und Migration im Temperaturfeld endgelagerter radioaktiver Abfälle, Dissertation, Technische Universität Clausthal, 1981. [14] Brewitz W. (Hrsg.), Eignungsprüfung der Schachtanlage Konrad für die Endlagerung radioaktiver Abfälle, Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung, Neuherberg, GSF-T136, 1982. [15] W. Hauser and R. Köster, Corrosion Behavior of Nodular Cast Iron Casks for Low and Intermediate Level Wastes, MRS Online Proceedings Library Archive, Vol. 50, p. 437 (8 pages), 1985. [16] A. Raharinaivo, G. Arliguie, T. Chaussadent, G. Grimaldi, V. Pollet, and G. Taché, La corrosion et la protection des aciers dans le béton. Paris: Presses de l'École Nationale des Ponts et Chaussées, 1998. Decommissioning and Waste Management Corrosion of Canister Materials for Radioactive Waste Disposal ı Bernhard Kienzler

atw Vol. 62 (2017) | Issue 8/9 ı August/September [17] B. Grambow, E. Smailos, H. Geckeis, R. Müller, and H. Hentschel, Sorption and reduction of uranium(VI) on iron corrosion products under reducing saline conditions, Radiochimica Acta, Vol. 74, pp. 149-154, 1996. [18] H. C. Moog, F. Bok, C. M. Marquardt, and V. Brendler, Disposal of Nuclear Waste in Host Rock formations featuring high-saline solutions – Implementation of a Thermodynamic Reference Database (THEREDA), Applied Geochemistry, Vol. 55, pp. 72-84, 2015. Das Kobalt-60 Ereignis von Taiwan – und was ist daraus zu schließen? Lutz Niemann [19] D. Féron, D. Crusset, and J.-M. Gras, Corrosion issues in nuclear waste disposal, Journal of Nuclear Materials, Vol. 379, pp. 16-23, 2008. [20] B. Kursten, E. Smailos, I. Azkarate, L. Werme, N. R. Smart, G. Marx, M. A. Cunado, and G. Santarini, Corrosion evaluation of metallic materials for long-lived HLW/spent fuel disposal containers: review of 15-20 years of research, in Euradwaste'04, Luxembourg, 29-31 March 2004, 2004, pp. 185-195. Strahlung von radioaktiven Stoffen ist die „tödlichste Gefahr, die die Menschheit je hervorgebracht hat“, so wird es von Medien und Politik seit vielen Jahren ständig suggeriert. Das sind Fake-news, um es mit dem Modewort zu ­sagen. Viele Fachleute wissen, dass Strahlung bei niedriger Dosis nicht schädlich, sondern nützlich ist [1]. Seit über ­einem halben Jahrhundert wird durch Medien und strenge Grenzwerte das Gegenteil suggeriert. Die Macht der ständigen Wiederholung hat den Glauben an die Strahlengefahr fest im Bewusstsein der Menschen ­verankert. Gerade Strahlenbiologen haben immer wieder dagegen Stellung genommen – vergeblich. Jetzt hat sich durch das Co-60-Ereignis von Taiwan [2] die Möglichkeit ergeben, durch einen ungewollten Versuch an einer großen Zahl von Menschen ­Strahlen“gefahr“ als ein Gespenst zu entlarven und sogar Nutzen zu beweisen. Author Dr. Bernhard Kienzler Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Institut für Nukleare Entsorgung (INE) Hermann-von-Helmholtz Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany 549 RESEARCH AND INNOVATION Was ereignete sich in Taiwan? Dort war Baustahl mit Kobalt-60 ­kontaminiert mit der Folge, dass die Bewohner ständig einer Ganzkörperbestrahlung durch harte Gamma-­ Strah­lung ausgesetzt waren. Die ­Gebäude waren in 1982/1983 errichtet worden, die erhöhte Gamma-­ Strahlung in Räumen wurde erst nach 10 Jahren in 1992 entdeckt. Man machte sich auf die Suche nach ­weiteren ­kontaminierten Bauten und wurde fündig. Insgesamt hatte man ein ­Kollektiv von 10.000 Personen, die ­einem Strahlen­pegel ausgesetzt ­waren, wie er weder in der Natur noch im Bereich der Kerntechnik vorkommt. Anhand der gemessenen Ortsdosisleistung in den Gebäuden konnte man auf den Strahlen­pegel von 1982 rückrechnen und mit dem Wohnverhalten der ­Leute die gesamte erhaltene Dosis abschätzen. Und man konnte die ­Gesundheit der Bewohner beobachten. Hier die Daten von dem ­Teil­kollektiv von 1.100 Personen mit der höchsten Dosis: • In 1983 betrug die mittlere Jahresdosis 74 mSv, und die maximale 910 mSv. • Die kumulierten Jahresdosen waren im Mittel 4 Sv, der Maximalwert 6 Sv. • Bei einer angenommenen Aufenthaltsdauer in den Wohnungen von 4000 Stunden im Jahr lag der Strahlenpegel 1983 im Mittel bei 20 µSv/h und maximal bei 200 µSv/h. • Diese Zahlen sind so hoch, dass sie jedem Fachmann, der in Sachen Strahlen ausgebildet ist, erschaudern lassen. • In dem gesamten Kollektiv hätte es unter den Erwachsenen 186 ­Krebstodesfälle geben müssen. • Nach dem im Strahlenschutz ­angewandten LNT-Modell hätte es durch Strahlung weitere 56 Krebstodesfälle geben müssen. • Bisher wurden tatsächlich 5 Krebstodesfälle beobachtet. Damit wurde an einem Kollektiv von 10.000 Personen überraschend eindrucksvoll das gezeigt, was aus Versuchen mit Zellkulturen, an Tieren, und auch an Menschen seit einem ­halben Jahrhundert weltweit bekannt ist, aber von der Lehrmeinung im Strahlenschutz ignoriert wird [2]: 1) Die LNT-Hypothese (Linear no Threshold) ist nicht haltbar, ebenso die Folgerung wie das ALARA-­ Prinzip (As Low As Reasonably Achievable). 2) Gamma-Strahlung im Niedrigdosisbereich als Langzeitbestrahlung ist nützlich für Lebewesen, es trainiert das körpereigene Abwehrsystem und bekämpft Krebs (Hormesis). Das Co-60-Ereignis bietet eine ideale Möglichkeit, die auf der LNT-Hypothese beruhenden Strahlenschutzprinzipien ohne Gesichtsverlust für die hauptamtlichen Strahlenschützer auf den Müll zu werfen und die biopositive Wirkung von Niedrigdosisstrahlung bei kleiner Dosisleistung anzuerkennen. Die Dosis macht das Gift Die heute gültigen Gesetze sind ­begründet an den Überlebenden von Hiroshima und Nagasaki, wo in einer Langzeituntersuchung eine erhöhte Krebsrate festgestellt wurde. Hier ­hatte eine hohe Dosis innerhalb sehr kurzer Zeit gewirkt. Nun macht man Strahlung die Annahme, dass auch ­jede noch so kleine Strahlendosis schädlich sei, und zwar unabhängig von der Zeit seines Einwirkens. Das wird Vorsorgeprinzip genannt. Die Unsinnigkeit dieser Annahme ist am Beispiel Alkohol klar erkenntlich: eine Flasche Schnaps in einer halben ­Stunde hinunter gekippt ist schädlich. Aber die gleiche Alkoholmenge auf lange Zeit verteilt ist ­anregend für den Kreislauf, macht ­Lebensfreude, ist eher anregend, ­niemals schädlich. Research and Innovation The “Cobalt 60 Case” in Taiwan – Conclusions ı Lutz Niemann