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?
Jan 30, 2016
Kärnkraften och dess radioaktiva avfall
Hans ForsströmSenior Adviser, SKB International AB
Föredrag vid Riskkollegiets seminarium 11 april 2013 omSvensk kärnkraft – är riskbilden förändrad, finns anledning till oro?
© SKB International 2013
Radioaktivt avfallFrån använda kläder till använt bränsle
lågaktivt> 1 Bq/g
högaktivt1010 Bq/g
Kortlivat (<300 år)
medelaktivt105 Bq/g
Långlivat (100 000 år)
Några 100 m3/år och reaktor 10 m3/år och reaktor
© SKB International 2013
Radioaktivt avfallRadioaktiviteten bestämmer slutförvar
Markförvar vid kkv SFR i Forsmark Kärnbränsleförvaret
© SKB International 2013
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
© SKB International 2013 5
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
.
© SKB International 2013
Radiotoxicitet i använt bränsle – svårtydd kurva
© SKB International 2013
Säkerhetsbarriärer i KBS-3-systemet
Bränslekuts av urandioxid
Använt kärnbränsle
Bränslekapsling
Kopparkapsel med gjutjärnsinsats
Berg
Bentonitlera
Slutförvar för använt bränsle
BWR bränsleelement
Primär säkerhetsfunktion: Total inneslutningSekundär säkerhetsfunktion: Fördröjning av utsläpp
© SKB International 2013 8
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
© SKB International 2013 9
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
© SKB International 2013 10
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 menbaserat på samma principer
© SKB International 2013 11
Sammanfattning
• Radioaktivt avfall innehåller ett brett spektrum av material med olika farlighet
• Lågaktivt avfall kan deponeras i markförvarMedelaktivt avfall deponeras i bergrumHögaktivt avfall – använt bränsle deponeras på stort djup i berget
• Använt bränsle förblir farligt mycket längeKräver inneslutning, strålskärm och kylning
• Slutförvar med flera barriärer
• Passiv säkerhet -Inga drivande krafter för utsläpp
• Låg sannolikhet för utsläpp från slutförvarSmå konsekvenser
• Stor skillnad i potentiell risk jämfört med kärnkraftverk