Avfall

När man producerar el med kärnkraft bildas radioaktivt avfall. Om detta inte tas omhand kan det utgöra en risk för människor, djur och natur. Lagen säger därför att den som driver ett kärnkraftverk också måste ta hand om avfallet på ett säkert sätt. Därför har de svenska kraftföretagen - Vattenfall AB, Barsebäck kraft AB, OKG aktiebolag och Forsmarks kraftgrupp AB - tillsammans bildat Svensk Kärnbränslehantering AB, SKB. Det är detta företag som tar hand om avfallet och ansvarar för forskning och utveckling av avfallshanteringen.

Olika sorters avfall

När reaktorbränslet byts ut är det mycket radioaktivt, men beroende på vilken typ och mängd radioaktivitet brukar man prata om olika sorters avfall. Dessa kallas låg-, medel- och högaktivt avfall. Denna indelning är gjord med avseende på hur avfallet skall hanteras. Man delar även in avfallet med tanke på hur lång tid de radioaktiva ämnena finns kvar i avfallet. Det är denna indelning som avgör hur länge avfallet måste slutförvaras. Långlivat avfall måste hållas isolerat i cirka 100000 år, och kortlivat i cirka 500 år. De filter som används för att samla upp radioaktiva ämnen från vattnet som omger bränslet utgör huvuddelen av det medelaktiva avfallet, och eftersom dessa måste bytas regelbundet blir det en hel del. Även alla kläder, trasor reservdelar etc. som kan ha blivit radioaktiva måste tas omhand, och det är det som kallas lågaktivt. Låg- och mellanaktivt avfall räknas som kortlivad radioaktivitet. Högaktivt avfall består av det använda bränslet och vissa reaktordelar som vid rivning måste isoleras. Om Sveriges tolv kärnkraftsreaktorer hålls igång till 2010 får vi allt som allt omkring 200000 kubikmeter radioaktivt avfall. Sammanlagda volymen av detta avfall motsvarar en tredjedel av Globens volym. Av detta är ungefär 10 procent långlivat avfall. Om man däremot skulle stänga samtliga reaktorer redan idag skulle man få omkring 150000 kubikmeter avfall. Man kan alltså konstatera att det inte ger så stor ökning av avfallet när man väl har byggt anläggningarna.

Förvaring av bränslet

Idag finns det två anläggningar för förvaring av radioaktivt avfall. Det ena heter SFR (slutförvar för radioaktivt driftavfall). Det är till för förvaring av låg och mellanaktivt driftavfall från kärnkraft, forskning, industri och sjukvård. Den andra anläggningen, CLAB (centralt mellanlager för använt bränsle), är till för att mellanlagra det använda kärnbränslet, innan det efter omkring 30 - 40 år skall transporteras till den slutliga förvaringsplatsen. Politikerna har dock ännu inte tagit något beslut om hur bränslet skall förvaras, men enligt lagen är det bestämt att platsen skall ligga i Sverige. I dag forskar man främst om möjligheten att ha avfallet i ett så kallat djupförvar (mer om det senare).

SFR

Till SFR, slutförvar av radioaktivt driftavfall, vid Forsmarks kärnkraftsstation kommer sammanlagt 90 % av den totala radioaktiva avfallsvolymen att förvaras. Detta avfall står dock bara för mindre än en procent av radioaktiviteten. Avfallet som kommer till SFR är det låg och mellanaktiva avfallet, som inte behöver förvaras så länge. Innan avfallet transporteras till SFR så gjuter man in avfallet i betong, eller lägger det i plåtfat, och väl framme placeras det i bergrum belägna mer än 50 meter under havsbottnen. En anledning till att man valt Forsmark för detta förvar är att grundvattnet i området nästan är helt stillastående. Detta innebär att vattnet inte skulle kunna sprida radioaktivitet, som av någon anledning hamnat i grundvattnet. Efter 500 år är avfallets radioaktivitet så låg att den kan jämföras med radioaktiviteten i omgivningen.

CLAB

CLAB, centralt mellanlager för använt bränsle, som ligger vid Oskarshamnsverken används för att mellanlagra det använda kärnbränslet. Det långlivade avfallet måste lagras här i 30 - 40 år i vattenbassänger cirka 25 meter under markytan. Efter det har radioaktiviteten och värmeutvecklingen minskat med omkring 90 %, och man kan ta det till slutförvaret. All hantering av bränslet i CLAB sker under vatten som hindrar strålningen och kyler bränslet. En orsak till att man valt att mellanlagra bränslet är just värmeutvecklingen i det använda bränslet. Man kan sedan bygga ett slutförvar av material som är beständiga under normala temperaturer. Efter mellanlagringen skall bränslet inneslutas i kapslar med dubbla väggar av koppar och stål. Varje kapsel skall rymma 12 bränslestavar som vardera innehåller cirka 18 000 kutsar. Så långt har man dock inte kommit än, men man planerar att inkapslingen skall ske vid CLAB efter en ombyggnad av anläggningen.

Djupförvar

Det alternativ för slutförvaring som idag ser mest hållbart är djupförvar. Det innebär att bränslet skall transporteras till ett ställe där det skall djupförvaras cirka 500 meter ner i urberget. Tanken är att djupförvaret skall konstrueras så att det är säkert även om kontrollen av någon anledning skulle upphöra. Detta skall göras genom att man bäddar in kapslarna i en speciell lera kallad bentonit. Man har då fyra skyddsbarriärer för bränslet. Den första är bränslet som i sig självt skyddar mot spridning av radioaktivitet eftersom urandioxid, vilket kutsarna består av, är väldigt svårlösliga i vatten. Sedan kommer kapseln i vilken avfallet ligger, som med ett hölje av koppar är beständigt mot korrosion. Stålet innanför kopparen gör att behållaren blir stark. Bentonitleran sväller i grundvattnet och hindrar vatten att flöda runt kapseln, och att kemiska ämnen skall komma in till kapseln. Den skyddar även mot små rörelser i berget, som för övrigt är den femte skyddsbarriären. Berget fungerar som ett filter mot olika kemiska ämnen som skulle kunna tänkas komma ut i grundvattnet, och det fångar även upp de flesta radioaktiva ämnena som skulle kunna komma ut.

Transporter

Eftersom bränslet skall mellanlagras i CLAB måste det på något sätt fraktas dit. Sedan måste det ju också fraktas till platsen för slutförvaringen. Dessa transporter sköts med SKB:s fraktfartyg, M/S Sigyn, som är ett specialbyggt fartyg avsett för dessa transporter.

M/S Sigyn

Fartyget är byggt 1982, och det drivs av rederiet Gotland på uppdrag av SKB. Säkerheten på detta fartyg är väldigt stor, för att förhindra olyckor. Man har två elsystem som är helt oberoende av varandra, samt tre elgeneratorer. Den toppmoderna navigations- anläggningen står hela tiden i kontakt med en central vid Oskarshamn så att man hela tiden kan följa båten från land. Fartyget klarar en slagsida på 70 grader på grund av de stabilisatortankar det är utrustat med, och man har en marschfart på 12 knop. Lastrummet är utrustat med ett strålskydd av betong, och som skydd vid en eventuell grundstötning har man en 4 meter tjock dubbelbotten. Ombord finns även instrument som mäter strålningen för besättningen, och mätningarna visar att personalen inte utsätts för mer strålning än den vanliga bakgrundsstrålningen. Fartyget kan ta tio transportbehållare och ett terminalfordon per resa.

Terminalfordon

De specialutvecklade terminalfordonen styrs från en styrhytt, vilken kan förskjutas i sidled för att föraren alltid ska ha bra uppsikt över lasten och vägen. Fordonet är utrustat med många hjulpar för att det ska bli så litet tryck som möjligt på varje axel. Varje axel kan styras individuellt vilket gör att fordonet blir väldigt lättmanövrerat, och den har ingen hög topphastighet, 10 km/h, vilket också är bra ur säkerhetssynpunkt. Fordonet är dock väldigt starkt och klarar väldigt branta backar. För att lätt kunna flytta på bränslet står behållaren på en ställning, och terminalfordonet backar helt enkelt in under ställningen. Därefter lyfts lastflaket upp och lyfter behållaren.

Transportbehållare

Transportbehållarna för kärnbränslet är gjorda av smidesstål med rostfri ytbeläggning. Väggarna är 30 centimeter tjocka och de fungerar både som skydd för bränslet och skydd mot spridning av strålning. Eftersom bränslet har en temperatur på omkring 450 grader när det transporteras, har behållarna kylflänsar av koppar som leder bort värmen. Behållarna måste klara av fritt fall från 9 meter, brand i 30 minuter och ett tryck som motsvarar 200 meters vattendjup, men man har överdimensionerat säkerheten hos behållarna, och ett test har visat att de håller för minst 400 meters vattentryck. Driftavfallet som inte är lika radioaktivt som bränslet gjuter man in i betongkokiller eller stålfat vid kärnkraftverken. Kokillerna placeras i en så kallad AvfallsTransportBehållare .

Forskning och utveckling

På Äspölaboratoriet, som ligger i närheten av Oskarshamns kärnkraftverk, bedriver man omfattande forskning för att ta reda på hur det planerade djupförvaret fungerar i naturlig miljö. Laboratoriet består av en 3600 meter lång tunnel som går ner till 450 meters djup. Äspölaboratoriet har gjort att Sverige alltid legat i frontlinjen för forskning med djupförvar. Här använder man fullskaleförsök för att se vilka material som lämpar sig bäst till kapseln, hur berget förändras, hur bränslet reagerar med olika typer av vatten och mycket annat som man måste veta för att på ett säkert sätt ska kunna slutförvara bränslet.