Kärnkraften och dess radioaktiva avfall Hans Forsström Senior Adviser, SKB International AB Föredrag vid Riskkollegiets seminarium 11 april 2013 om Svensk kärnkraft – är riskbilden förändrad, finns anledning till oro?
Radioaktivt avfall Från använda kläder till använt bränsle Långlivat (100 000 år) Kortlivat (<300 år) lågaktivt > 1 Bq/g medelaktivt 105 Bq/g högaktivt 1010 Bq/g Några 100 m3/år och reaktor 10 m3/år och reaktor
Radioaktivt avfall Radioaktiviteten bestämmer slutförvar Markförvar vid kkv SFR i Forsmark Kärnbränsleförvaret
Hur är radioaktivt avfall farligt? Jämförelse med kärnkraftverk Flera barriärer (bränsle, kapsling, reaktortank, inneslutning, byggnad, filter) Flera barriärer (bränsle, kapsling, kopparkapsel, lerbuffert, berget) Drivande krafter: Hög effekttäthet Hög temperatur Högt tryck Aktiv säkerhet. Kan stängas av men restvärmen måste tas om hand Inga drivande krafter: Låg effekttäthet Låg temperatur Inget tryck Kan inte stängas av. Passiv säkerhet
Farlighet hos använt bränsle – Hur skyddar man sig Starkt radioaktivt – avger strålning och värme Kräver strålskärmning och kylning Hanteras och lagras under vatten Transporteras i kraftiga tjockväggiga transportbehållare Deponeras med avstånd mellan kapslarna Starkt radiotoxiskt under lång tid Kräver inneslutning Innesluts i tät långsiktigt stabil kapsel Men också Fast material Mycket svårlösligt Inga farliga radioaktiva gaser (t.ex. I-131) Relativt små volymer .
Radiotoxicitet i använt bränsle – svårtydd kurva
Säkerhetsbarriärer i KBS-3-systemet Bränslekuts av urandioxid Använt kärnbränsle Kopparkapsel med gjutjärnsinsats Bränslekapsling BWR bränsleelement Berg Primär säkerhetsfunktion: Total inneslutning Sekundär säkerhetsfunktion: Fördröjning av utsläpp Bentonitlera Slutförvar för använt bränsle
Säkerheten för kärnbränsleförvaret Passiv säkerhet Tät inneslutning Stort djup - Långsamma processer Inga brytvärda mineral Resultat av säkerhetsanalysen Det troligaste är att alla 6000 kapslar förblir täta under 100 000 år, förmodligen också i 1 miljon år Med flera pessimistiska antaganden kan det inte uteslutas att ett fåtal kapslar skadas på riktigt lång sikt: Riskbidrag från kapselbrott på grund av korrosion till följd av bufferterosion (1 % av gränsvärde under 100 000 år) Riskbidrag från kapselbrott till följd av jordskalv (1 % av gränsvärde under 100 000 år) Tidigt oavsiktligt mänskligt intrång, t.ex borrning, kan ge farlig dos
Andra länder Samma principer: Passiv säkerhet, tät inneslutning, stort djup, inga brytvärda mineral Olika geologiska media: Kristallint berg, lera, salt… Olika balans mellan kapsel och berg Några exempel: Finland, KBS-3 kristallint berg Frankrike, Upparbetning, lera Belgien, Schweiz, lera Tjeckien, Korea, Ryssland, kristallint berg Tyskland, salt
Har Fukushima förändrat synen Ingen förändring i principer och utförande av slutförvaring för “normalt” kärnkraftavfall Nya typer av avfall Stora volymer mycket lågaktiv jord från kontaminerad mark Stora volymer starkt kontaminerat vatten Relativt stora volymer starkt kontaminerade strukturer från reaktorbyggnaden Smält bränsle Speciella lösningar behövs men baserat på samma principer
Sammanfattning Radioaktivt avfall innehåller ett brett spektrum av material med olika farlighet Lågaktivt avfall kan deponeras i markförvar Medelaktivt avfall deponeras i bergrum Högaktivt avfall – använt bränsle deponeras på stort djup i berget Använt bränsle förblir farligt mycket länge Kräver inneslutning, strålskärm och kylning Slutförvar med flera barriärer Passiv säkerhet -Inga drivande krafter för utsläpp Låg sannolikhet för utsläpp från slutförvar Små konsekvenser Stor skillnad i potentiell risk jämfört med kärnkraftverk