Kärnkraften och dess radioaktiva avfall

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


Radioaktivt avfallRadioaktiviteten 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

© 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

.


Radiotoxicitet i använt bränsle – svårtydd kurva


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


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 menbaserat på samma principer


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

Kärnkraften och dess radioaktiva avfall

Documents

Transcript of Kärnkraften och dess radioaktiva avfall