Föreslagen metod för slutförvar av använt kärnbränsle

Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) har ansökt om tillstånd att få bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle. SKB föreslår i sin ansökan att det använda bränslet från kärnkraftverken placeras på cirka 500 meters djup i det svenska urberget i Forsmark, Östhammars kommun, där det förvaras i kapslar som omsluts av bentonitlera.

SKB:s metod för det planerade slutförvaret går ut på att det använda kärnbränslet skyddas av tre barriärer: kapslar av gjutjärn som har ett yttre hölje av koppar, bentonitlera som omgärdar kapslarna och som utgör en så kallad buffert, och slutligen berget i vilket hela slutförvaret placeras på ett djup på cirka 500 meter. Den här metoden kallas KBS-3. KBS står för Kärnbränslesäkerhet och siffran 3 står för att detta är version tre av det slutförvarskoncept som SKB har utvecklat.

Inkapslingen ska skötas i en inkapslingsanläggning som SKB vill bygga i anslutning till det centrala mellanlagret för använt kärnbränsle (Clab) i Oskarshamn. Det är i Clab som det använda kärnbränslet förvaras före slutförvaringen.

Strålsäker förvaring för 100 000-tals år

När kärnbränslet har kapslats in placeras det på cirka 500 meters djup i berggrunden. Enligt SKB:s ansökan ska slutförvaret byggas i Östhammars kommun, nära kärnkraftverket i Forsmark. Kapslarna placeras i deponeringshål och omgärdas av bentonitlera som sväller när den kommer i kontakt med grundvatten. Bentonitleran brukar benämnas buffert då lerans syfte är att minimera tillförseln av grundvatten till kapselytan, liksom bortförsel av radioaktiva ämnen ifall en kapsel skulle gå sönder.

Det använda kärnbränslet behöver förvaras under 100 000-tals år. Under en sådan tidsrymd kan kontroller och övervakning inte garanteras eller utgöra en utgångspunkt för skyddet av människa och miljö. Slutförvaret ska därför utformas så att skyddet inte baseras på övervakning eller underhåll, i enlighet med Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter.

Slutförvaring steg för steg

1) Använt kärnbränsle består av cirka 4 meter långa bränsleelement. De är starkt radioaktiva och måste mellanlagras i cirka 40 år innan de kan slutförvaras. 2) En kopparkapsel med gjutjärnsinsats används för att isolera bränslet från omgivningen. Kopparhöljet är 5 centimeter tjockt och utgör kapselns korrosionsbarriär. 3) Gjutjärnsinsatsen står för kapselns mekaniska hållfasthet. 4) Bufferten som består av bentonitlera används för att skydda kopparkapseln mot rörligt grundvatten och eventuella mindre rörelser i berggrunden. 5) Deponeringstunnlarna, som sprängts ut i berget, fylls med en något enklare lera. 6) Slutförvaret byggs cirka 500 meter ner i berggrunden. Illustration: Solveig Hellmark

 

Andra slutförvarsmetoder

I majoriteten av de länder som använder kärnkraft pågår diskussioner om hur det använda kärnbränslet ska förvaras. De flesta är överens om att slutförvaringen ska ske i geologiska förvar, till exempel i salt, lera eller berg. Det finns dock andra möjliga metoder för slutförvaring som bland annat har studerats av SKB men avfärdats i olika skeden av utvecklingsarbetet. Djupa borrhål är en sådan metod. I denna metod skulle det använda kärnbränslet placeras i borrhål på omkring 5 kilometers djup i berggrunden.