Bakgrund

Bakgrunden till slutförvar

Hanteringen av radioaktivt avfall i Sverige utgår från grundläggande principer som finns reglerade i lagar och förordningar:

  • Avfallet från de svenska kärnkraftverken ska slutförvaras inom landets gränser
  • Sverige ska inte slutförvara avfall från andra länder
  • Det använda kärnbränslet ska inte upparbetas
  • Slutförvar ska etableras av de generationer som dragit nytta av den svenska kärnkraften

 

 

SKB har bedrivit forskning och utveckling om hur ett slutförvar ska utformas sedan 1976. Målet har varit att hitta en hållbar lösning för hur vi kan hantera det använda kärnbränslet. SKB har bedrivit förstudier och platsundersökningar för ett slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmarksområdet sedan 1995. År 2009 pekade SKB ut Forsmark som det ställe där de vill bygga slutförvaret. Valet stod då mellan Forsmark och Simpevarpshalvön i Oskarshamns kommun där undersökningar pågått lika länge. Slutligen ansökte SKB 2011 om att få bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark.

Varför behövs ett slutförvar?

Sedan mitten av 1960-talet har kärnenergi varit en del av den svenska energiproduktionen. Det började med kärnkraftvärmeverket Ågesta i Farsta i Stockholm som var i drift 1964–1974. Sedan 1972 har el producerats vid de fyra kärnkraftverken Barsebäck, Oskarshamn, Forsmark och Ringhals. I dag produceras ca 45 procent av Sveriges el av kärnkraft.

En kärnkraftreaktor klyver tunga atomkärnor (vanligen uran-235). Den energi som frigörs används för att koka vatten. Ångan från det heta vattnet används sedan för att driva turbiner som är kopplade till en generator som producerar el. Du kan läsa mer om hur ett kärnkraftverk fungerar på Strålsäkerhetsmyndighetens webbplats.

Det klyvbara materialet i reaktorn kallas för kärnbränsle. För att få bästa möjliga effekt byts en del av kärnbränslet ut i reaktorn varje år. Den mängd som plockas ut är högaktivt radioaktivt avfall, så kallat använt kärnbränsle. Detta avfall måste förvaras säkert i 100 000 år. Efter den tiden kommer det använda kärnbränslet inte att vara mer radioaktivt än naturligt uran.

Platsvalsprocessen 

Under 1980-talet ville SKB med hjälp av Sveriges geologiska undersökning (SGU) undersöka berggrunden på ett flertal ställen i Sverige i ett första steg för att hitta lämpliga områden för ett slutförvar. Lokalt utbröt stora protester mot dessa och SKB tvingades tänka om.

I början av 1990-talet frågade SKB samtliga Sveriges kommuner om de kunde tänka sig att delta i inledande platsvalsstudier för ett slutförvar för använt kärnbränsle. SKB frågade också särskilt de svenska kommuner som redan hade kärntekniska anläggningar för att se om någon av dem var intresserade. Detta ledde till platsundersökningar i Östhammar, Oskarshamn, Nyköping, Tierp/Älvkarleby och Hultsfred. Nyköping och Tierp valde att dra sig ur. SKB bedömde också att Hultsfred inte var mer fördelaktigt än Oskarshamn.

Kvar för fördjupade platsundersökningar stod två kandidater: Östhammar och Oskarshamn. Dessa platsundersökningar bestod i undersökningar via borrhål och borrkärnor i berget. Efter fördjupade studier under 2000-talet meddelade SKB år 2009 att de skulle ansöka om att placera ett slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark. Det beror till stor del på att berget i Forsmark är mycket torrare än berget i Oskarshamn. Berget innehåller färre vattenledande sprickor 500 meter ner i marken där avfallet föreslås slutförvaras.

Slutförvar enligt KBS-3-metoden

SKB har ansökt om att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle i Forsmark enligt KBS-3 metoden. KBS-3-metoden bygger på att ett antal barriärer skyddar människan och miljön från det högaktiva avfallet. Barriärerna i KBS-3-förvaret är berg, bentonitlera och kapsel.

Det använda kärnbränslet kapslas in i kapslar. Kapseln består av en utsida i 5 cm tjock koppar. Inuti finns en insats i gjutjärn. Kopparhöljet är till för att hålla kapseln tät och hindra från utläckage. SKB menar att kopparlagret är tillräckligt tjockt för att det inte ska kunna uppstå korrosionshål i det under de närmsta 100 000 åren. Insatsen i gjutjärn är till för att ge kapseln stabilitet. I den finns hålrum där det använda kärnbränslet ska placeras. Beroende på om det använda kärnbränslet kommer från en tryckvattenreaktor, PWR, eller en kokvattenreaktor, BWR, finns olika antal hålrum i kapseln; 4 hålrum i PWR och 11 hålrum i BWR. Detta beror på att bränsleelementen ser olika ut.

Kapseln placeras i sin tur i berggrunden och omsluts av bentonitlera. Berget och deponeringsdjupet isolerar det använda kärnbränslet från människans aktiviteter, dels på markytan men också på ett visst djup ner i berget. Det bidrar också med en stabil och förutsägbar miljö som troligen inte kommer att skada barriärerna. Bentonitleran sväller när den blir våt och hindrar då vatten från att komma i kontakt med kapslarna. Skulle kapseln läcka hindrar bentoniten läckage av radionuklider genom sorption, det vill säga att ämnen fastnar i leran, och stoppar flödet ur kapseln.

Läs mer om KBS-3-metoden på SKB:s webbplats.

 

 

Alternativa metoder

Om utvecklingen av slutförvar

I slutet av 70-talet klargjorde regeringen att det var industrins ansvar att ta hand om det radioaktiva avfallet. 1977 trädde därför villkorslagen i kraft. Den reglerade vad som gällde för att få starta en ny kärnkraftsreaktor i Sverige. Bestämmelserna innebär att kärnkraftverkets ägare var tvungen att föreslå en säker metod för slutförvaring av radioaktivt avfall eller var tvungen att kunna visa upp ett avtal om upparbetning av det använda kärnbränslet. Upparbetning av använt kärnbränsle innebär att man omarbetar innehållet så att det går att använda som bränsle igen. Nackdelen är att plutoniumhalten blir hög.

Eftersom ett flertal reaktorer höll på att byggas vid slutet av 1970-talet, innebar villkorslagen ett stort incitament för industrin själva att lösa den slutliga förvaringen av det använda kärnbränslet. De olika kärnkraftverksägarna gav det gemensamt ägda bolaget i uppdrag att presentera en metod för säker slutförvaring av det radioaktiva avfallet. Detta ledde till att SKB presenterade tre metoder: 1977 presenterades KBS-1-metoden, 1978 kom KBS-2-metoden och slutligen kom KBS-3-metoden 1983.

KBS-3 låg sedan som grund för ansökningarna om att ta Sveriges nyaste kärnkraftsreaktorer i drift.

Alternativa metoder

Några exempel på andra metoder som har undersökts men som av olika anledningar avfärdats av SKB är:

  • WP-Cave: det använda kärnbränslet slutförvaras tätt i ett bergrum som sedan omsluts av en bentonitbuffert.
  • Djupa borrhål: slutförvaring av använt kärnbränsle i kapslar som läggs i borrhål som är mellan 3-5 km djupa.
  • Havsbottensediment: slutförvaring av använt kärnbränsle i tjocka lerlager i havsbottnen.
  • Rymden: uppskjutning av det använda kärnbränslet i rymden.
  • Fjärde generationens kärnkraft: bränslet ska inte slutförvaras, bara mellanlagras i väntan på ny teknik inom kärnkraft.