”Sensorerna ska känna av små rörelser i berget”
2019-02-05
Hallå där, Björn Lund, geovetare, som testar sensorer för övervakning av slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark: Du arbetar inom det svenska nationella seismiska nätet, SNSN, som drivs av institutionen för geovetenskaper och som har ett samarbete med Svensk Kärnbränslehantering, SKB – vad handlar ert projekt om?
– SKB är väldigt intresserade av att få veta var vi har jordbävningar i Sverige, hur de beter sig och vad som orsakar dem. De kommer att ansvara för övervakningen av slutförvaret av kärnbränsle, och vill ju vara säkra på att om det till exempel skulle inträffa ett jordskalv så har man god koll på det.
– Just det här specifika uppdraget handlar om att designa ett nätverk av sensorer som är så känsligt som möjligt så att man kan plocka upp väldigt små rörelser i berget, kanske ner mot –2 till –3 i magnitud på Richterskalan. Det rör sig om bråkdelar av millimeters rörelser på sprickor som är några tiotals meter i diameter. Det här ställer stora krav på både vilken utrustning man väljer, hur den utrustningen fungerar och vilket analyssystem man använder sig av.
Hur ser det här sensornätverket ut?
– Borrhålssensorerna ser ut som en stålcylinder på mellan 5 och 7 centimeter i diameter och upp till en meter lång. De gjuter man fast i cement i borrhål i berget, där sensorerna känner av och mäter rörelser eller skakningar i bergmassan. Sen har man utrustning på ytan som spelar in data och skickar det vidare till en datacentral där man analyserar datan och ser om något har hänt.
– Under det här året ska vi börja själva designfasen och bestämma var mätstationerna ska vara och hur djupt de ska sitta, jag kan tänka mig att vi hamnar med några mätstationer på markytan och sen några ner till 100 – 200 meters djup.
Vilka är utmaningarna i det här projektet?
– Det som är lite besvärligt från min synvinkel som seismolog är att det ligger tre stora kärnkraftverk precis bredvid det tänkta förvaret, vilket gör att det blir mycket brus i berget. Det beror på roterande turbiner och generatorer och annan utrustning som alstrar vibrationer som fortplantar sig ner i berget. Sen går det högspänningsledningar därifrån som gör att vi registrerar 50 Hertz brus i våra sensorer. Därför är det en väldig utmaning att försöka sortera bort bruset och hitta de här små rörelserna i bergmassan, om det nu blir några.
– Annars får det gärna bli lite rörelser under byggfasen som sen upphör när man försluter förvaret. För om vi får lite rörelser får vi information om var det exempelvis inte är bra att placera de här kapslarna med kärnbränsle. Dessutom kan vi få reda på möjliga vägar för grundvattenrörelser senare när förvaret försluts. För sprickor som rör sig är ofta sådana sprickor där grundvattnet kan cirkulera.
Hur troligt är det att det kan uppstå rörelser eller till och med jordskalv i det här området runt Forsmark?
– Vi vet att det historiskt sett är mycket få naturliga jordskalv i Norduppland. Men erfarenheterna från svenska underjordsgruvor som i Kiruna eller på närmare håll i Dannemora visar att man kan få sprickrörelser när man tar ut stora mängder berg från djupt ner i marken. Eftersom spänningarna ökar ju djupare ner man går ökar också risken för rörelser. I flera av gruvorna har man stora problem med inducerade jordskalv, alltså sådana som människan bidrar till.
– Men det är lite annorlunda med slutförvaret vid Forsmark för där kommer SKB att kunna välja hur man tar ut berg. Dessutom gör man modeller för hur man ska lägga tunnlarna i relation till spänningstillståndet för att man ska minimera risken för att det ska bli rörelser i bergmassan och skador på tunnelsystemet.
När ser du framför dig att sensorsystemet kan sättas igång?
– Vår målsättning är det här ska vara både byggt och i drift upp till ett år innan man börjar bygga slutförvaret. För då kan vi mäta eventuella skillnader på platsen jämfört med när bygget påbörjas. Men tidsplanen förskjuts hela tiden eftersom SKB inte fått klart för byggstart.
– Sen är det just nu en snabb instrumentutveckling inom seismisk övervakning, mycket på grund av olje- och gasindustrin och den här skiffergasutvinningen som bygger på att spräcka berget. Därför har vi sagt att man inte behöver ha bråttom eftersom instrumenten annars hinner åldras. Det vi bygger inom de närmaste åren kommer att hålla förhoppningsvis 20 – 25 år. När man har ett datum för byggstart ska vi se till att vi är färdiga i tid innan det.
– Och när man väl börjar bygga förvaret så kommer det att stå öppet och ta emot kärnavfall under cirka hundra år innan man försluter det. Så det är väldigt långa tidshorisonter vi talar om för ett sådant här projekt.
FAKTA
Slutförvaret för använt kärnbränsle planeras till strax öster om kärnkraftverken i Forsmark i Östhammars kommun i Uppland. Det använda kärnbränslet ska förvaras i ett tunnelsystem inneslutet i kopparkapslar omgivna av bentonitlera ungefär 500 meter ner i berget. I mars 2011 lämnade Svensk Kärnbränslehantering AB, SKB, in ansökan om tillstånd för att bygga slutförvaret i Forsmark. I januari 2018 biföll Strålsäkerhetsmyndigheten SKB:s ansökan, medan Mark- och miljödomstolen bedömde att ansökan behövde kompletteras. Nu ligger frågan på regeringens bord.
Läs mer:
Svensk Kärnbränslehantering AB
Mer om Björn Lunds forskning vid institutionen för geovetenskaper
Anneli Björkman
Nyhetsarkiv 2019
-
Donation till institutionen för geovetenskaper
Ett brittiskt ingenjörsföretag har donerat tio licenser för Move-programvara till Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala Universitet. Mjukvaran används för att visualisera och analysera tredimensionell geologisk data och tillämpas både inom forsknings- och undervisningsaktiviteter.
-
New study of how sustainable development depends on biodiversity
A new study published today in Nature Sustainability exemplifies the breadth of ways in which biodiversity can contribute to achievement of all 17 Sustainable Development Goals (SDGs) and thereby help to underpin sustainable development.
-
Ny metod för utvinning av sällsynta jordartsmetaller från apatitförande bergarter
Aptitförande berggart Efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller, eller REE från engelskans Rare Earth Elements, ökar stadigt inte minst med anledning av tillämpningar i högprestationsmagneter och på senare tid även i nya typer av effektiva batterier. Som en direkt konsekvens av den höga efterfrågan har forskning om utvinning av dessa metaller också ökat.
-
Hydrothermal alteration of andesitic lava domes can lead to explosive volcanic behaviour
Figure. Photographs from Merapi volcano (Indonesia) outlining the process described in the study. Left: Volcanic gases can escape (outgas) and the pressure within and beneath the dome does not increase. Middle: Hydrothermal alteration reduces the permeability of the dome and effectively shuts off outgassing, resulting pressure buildup beneath the dome. Right: This gas overpressure drives fragmentation and explosive behaviour. The explosion provides new outgassing pathways and the clock is reset.
Volcanoes that extrude lava domes – mounds of blocky lava that form as high-viscosity magma slowly extrudes from the top of a volcanic conduit – are among the most hazardous on Earth.
-
Så bildades svenska mineraliseringar rika på sällsynta jordartsmetaller
REE-karbonaten bastnäsit, idag ett av världens viktigaste malmmineral för utvinning av sällsynta jordartsmetaller, upptäcktes och beskrevs ursprungligen 1838 av Wilhelm Hisinger i prov från Bastnäsgruvorna i Bergslagen. Foto: C. Rewitzer, Wikimedia Mycket av dagens moderna teknik kräver sällsynta jordartsmetaller och en nyckel till att hitta mer är att förstå hur de kan koncentreras i jordskorpan. Genom Bergslagen går ett stråk med anrikningar av sällsynta jordartsmetaller av så kallad ”Bastnästyp” och i en ny studie visar forskare från Uppsala universitet och Sveriges geologiska undersökning (SGU) hur denna typ av malmer en gång bildades.
-
Scientists identify signs of activity from Anak Krakatau prior to collapse
Prior to the collapse of a section of the volcano Anak Krakatau in December 2018, which triggered a deadly tsunami, it exhibited several signs of activity in the months leading up to the event. A study recently published in Nature Communications, notes that at the time, and when considered individually, none of the anomalies would have been conclusive enough to predict the events to come, but the observations could prove useful in the future.
-
Vet du inte vad du ska göra i höst? Våra utbildningsprogram är öppna för sen anmälan!
-
Scientists discover how volcanoes release trapped crustal CO2 to the atmosphere
Intense outgassing at Merapivolcano. Photo: Tom Walter The source of carbon dioxide (CO2) emitted from volcanoes has been the topic of a long-standing debate. Now, a team of scientists show that CO2 is efficiently liberated from limestones by volcanic activity and released into the atmosphere. This limestone-derived CO2 is likely a significant contributor to the global carbon cycle, but has so far been underestimated in respect to climate effects. The findings have been published in the journal Scientific Reports.
-
Professor emeritus Sergej Zilitinkevich får pris från International Meteorological Organization
Professor emeritus Sergej Zilitinkevich has been named as the winner of the prestigious International Meteorological Organization (IMO) Prize for his outstanding contribution to meteorology and climatology and scientific research.
-
Svensk järnmalm bildades i vulkaner
Järnmalm av kirunatyp utgör den största delen av Europas järnmalmsproduktion men när det kommer till hur denna malm en gång bildades har forskarna inte varit överens. Nu presenterar forskare från Uppsala universitet, tillsammans med internationella kollegor, nya resultat som visar att den största delen av järnmalmen måste vara bildad av magmatiska processer i höga temperaturer. Resultaten publiceras i tidskriften Nature Communications.
-
Vill du representera Institutionen för geovetenskaper i 2019 års forsränning?
Vi söker ett lag om två till fyra studenter med en kreativ idé till hur institutionen för geovetenskaper kan representeras på en flotte under forsränningen
-
”Sensorerna ska känna av små rörelser i berget”
Hallå där, Björn Lund, geovetare, som testar sensorer för övervakning av slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark: Du arbetar inom det svenska nationella seismiska nätet, SNSN, som drivs av institutionen för geovetenskaper och som har ett samarbete med Svensk Kärnbränslehantering, SKB – vad handlar ert projekt om? -
Stort vulkanutbrott utanför Skottland kan ha bidragit till förhistorisk global uppvärmning
För ungefär 56 miljoner år sedan blev det mycket varmare på jorden. Forskare från Uppsala universitet kan nu tillsammans med brittiska kollegor visa att ett stort, explosivt vulkanutbrott på ön Isle of Skye utanför Skottland kan ha varit en bidragande faktor till klimatförändringen. Forskningen publiceras i tidskriften Scientific Reports.
-
Den första högupplösta kartan över alla världens flodslätter
En internationell forskargrupp presenterar nu den första högupplösta kartan över hela världens flodslätter. Att identifiera områden som kan komma att översvämmas är avgörande både när det gäller utveckling och skydd av landområden i närheten av bebyggelse. Forskargruppen presenterar också ett öppet tillgängligt verktyg som kan användas för att kartlägga flodslätter. Artikeln är publicerad i tidskriften Nature Scientific Data.
-
Prof. Chin-Fu Tsang delar ut Chin-Fu Tsang-priset!
Professor Chin-Fu Tsang gives out the prize named after him during the CouFrac 2018 Conference in Wuhan Our visiting Professor Chin-Fu Tsang from Lawrence Berkeley National Laboratory, gave out the prize named after him during the CouFrac Conference in Wuhan on 12-14 November 2018.