Transcript Bränsle- och avfallshantering från ny kärnkraft för

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
Kortlivat (<300 år)
lågaktivt
> 1 Bq/g
medelaktivt
105 Bq/g
Några 100 m3/år och reaktor
© SKB International 2013
Långlivat (100 000 år)
högaktivt
1010 Bq/g
10 m3/år och reaktor
Radioaktivt avfall
Radioaktiviteten bestämmer slutförvar
Markförvar vid kkv
© SKB International 2013
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
Inga drivande krafter:
• Låg effekttäthet
• Låg temperatur
• Inget tryck
Aktiv säkerhet. Kan
stängas av men
restvärmen måste tas om
hand
Kan inte stängas av.
Passiv säkerhet
© SKB International 2013
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
5
Radiotoxicitet i använt bränsle – svårtydd kurva
© SKB International 2013
Säkerhetsbarriärer i KBS-3-systemet
Bränslekuts av
urandioxid
Använt
kärnbränsle
Kopparkapsel med
gjutjärnsinsats
Bränslekapsling
BWR
bränsleelement
Berg
Bentonitlera
Primär säkerhetsfunktion: Total inneslutning
Sekundär säkerhetsfunktion: Fördröjning av utsläpp
© SKB International 2013
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
© SKB International 2013
8
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
9
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
© SKB International 2013
10
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
© SKB International 2013
11