Ett jobb med 100 000 års tidsplan

Nu när Forsmark valts ut som slutförvaringsplats för högstrålande kärnbränsleavfall riktas fokus allt mer mot ingenjörstekniska frågor. Peter Segle på Inspecta sitter med i expertgruppen BRITE, som hjälper SSM att granska SKB och de system som skall användas för att under hundratusentals år kapsla in det förbrukade bränslet.

Svensk metod säkrar kärnavfall

Ett torrt berg med få sprickor är idealiskt när man söker slutförvaringsplats för använt kärnbränsle. Rinnande vatten i förvaringsutrymmena och rörelser i berget är två saker som man vill undvika.

I Sverige uppfyller Forsmark de stränga kraven på berggrunden, inte minst eftersom berget leder bort värme från det använda bränslet bättre än i alternativet Laxemar i Oskarshamn. I Finland valde Posiva, motsvarigheten till svenska SKB (Svensk Kärnbränslehantering AB) Olkiluoto på den finländska västkusten.

Peter SeglePosiva avser att använda sig av den svenska KBS-3 metoden, där det utbrända uranbränslet placeras i en gjutjärnsinsats innesluten i en kopparkapsel som bäddas in i ett buffertskikt av bentonitlera på stort djup i urberget. Tunnlarna fylls sedan igen med pluggar av svällande lera eller lera och bergkross.

Internationellt samarbete

Peter blev ombedd att ingå i expertgruppen BRITE som skall hjälpa SSM att granska SKB:s arbete med något som kallas Engineered Barrier Systems, med andra ord de tekniska konstruktioner och åtgärder som skall hålla kärnbränslet på plats nere i urberget under överskådlig framtid.

”Vi talar om en period på mer än 100 000 år, med en riskanalys som omfattar kanske en miljon år. Det ger perspektiv åt arbetet.”

I BRITE sitter specialister på frågor kring slutförvaringen av bränslet. En del av dem arbetar heltid med slutförvar och sitter med i motsvarande grupper i USA, England, Finland och Japan. Peter medverkar på deltid som specialist på hållfasthetsfrågor. Han bedömer kapselns strukturella integritet vid olika scenarier samt risken för sprickbildning och motsvarande skador.

”Vi skall utvärdera riskerna vid jordbävning, buffererosion och andra tänkbara scenarier. Gruppen består av personer med varierande kompetens. En del är experter på spänningskorrosion i koppar, andra har specialkunskaper om bentonitlerans mekaniska egenskaper och buffertmaterialets känslighet för korrosionsrester, t ex från järn.”

Arbetsgruppen har varit i gång i knappt tre år, men en del av de deltagande experterna har redan tidigare hjälpt SSI och SKI. Vid sidan av BRITE finns två andra arbetsgrupper, INSIGHT, som är specialiserad på berggrundens egenskaper och OVERSIGHT som studerar konsekvenser för biosfären. Dessutom finns det specifika expertgrupper för detaljfrågor.

Ligga eller stå?

KärnavfallNär det gäller förvaring av kopparkapslarna finns det två skolor. I Finland har man valt ett liggande förvar där varje kopparkapsel tillsammans med omslutande bentonitlera placeras i en supercontainer av perforerat stål. Flera supercontainers, separerade av bentonitlera, placeras därefter i upptill 300 m långa, horisontella tunnlar. I Sverige är det tänkt att kopparkapslarna ska placeras stående en och en, omslutna av bentonitlera, direkt i urberget.

Leran har flera funktioner. Den suger upp vatten och den mättade bentonitleran dämpar stötar. Den har också fördelen att den kan bromsa utsläpp från bränslet om kopparkapseln av någon anledning skulle springa läck.

” Tillverkning av den cylindriska delen av kopparkapslarna kan komma att ske enligt tre metoder, bland annat extrusion och smide. Topp och botten svetsas på med hjälp av robotar. Vid granskningen av SKB bedömer vi både tillverkningen och de metoder som används för oförstörande provning. Det kan bli knepigt att avgöra vilka fel som leder till att man måste underkänna svetsen – att öppna en kapsel med högstrålande avfall är en utmaning.”

Peter berättar att en kapsel per dag kommer att levereras från inkapslingsanläggningen i Oskarshamn när slutförvaringen kommer igång på allvar. Det innebär ett betydande flöde av kritiska komponenter för tillverkningen.

Sverige långt framme

”SKB skall leverera rapporter och säkerhetsanalyser till SSM och SSM behöver förstärkning av kompetens och resurser i sitt granskningsarbete. Det börjar råda brist på kompetent personal rörande slutförvarsfrågor. SKB:s arbete med KBS-3 följs med stort intresse av andra länder som inte kommit riktigt lika långt med sina slutförvaringslösningar. Behovet av kunskap och specialister ökar vartefter andra länder kommer längre med sina slutförvaringsprojekt.”

Nästa spännande fas inleds i mitten av 2010 då granskningen SR Site, den hittills största säkerhetsanalysen av KBS-3, dras igång. BRITE har en viktig roll att spela.

”Vi räknar med att granskningen och utvärderingen kommer att pågå under 2-3 år. Sedan får vi se vad som händer”, konstaterar Peter Segle.

Av: Tage Eriksson

Sidan skapad: 15 dec 2009