Förbättrad kunskap om härdsmältor stärker strålsäkerheten på sikt

Sedan kärnkraftsolyckan i Three Mile Island (Harrisburg) i USA 1979 har forskare studerat vad som händer vid en härdsmälta och vad som kan göras för att undvika att radioaktiva ämnen når människor och miljön. Tyngdpunkten inom den svenska forskningen inom svåra haverier är ramverket APRI. Det är ett forskningsprogram som finansieras av kraftbolagen och Strålsäkerhetsmyndigheten och som bedrivs av Kungliga tekniska högskolan (KTH) och Chalmers tekniska högskola. Syftet med APRI är framförallt att studera vilka riskfenomen som dominerar och huruvida de strategier som har utvecklats ger ett tillräckligt skydd för hälsa och miljö om ett haveri i en svensk reaktor skulle inträffa. Detta görs bland annat genom experiment, modellutveckling och simuleringar på KTH och Chalmers samt genom att följa internationell forskning på området.

Den senaste rapporten, APRI-10, har nyligen färdigställts. Patrick Isaksson är forskningshandläggare på Strålsäkerhetsmyndigheten och berättar att forskarna har fortsatt studera hur en härdsmälta beter sig i en reaktor.

− Även om mycket är känt om härdens nedsmältningsförlopp finns det fortfarande en del osäkerheter kring hur de ämnen som dominerar i en härdsmälta växelverkar med varandra beroende på sammansättning och temperatur. Det i sin tur har påverkan på det fortsatta förloppet som följer efter att härden har smält ihop. Hittills har mycket arbete kretsat kring att studera hur uranoxid och zirkonium växelverkar i den kapsling som omger uranbränslet. Till den mixen vill man lägga till järn som finns i de strukturer som bär upp härden, och grundämnet bor som finns i reaktorns styrstavar, förklarar han.

Den kunskap man får används bland annat för att ta fram avancerade simuleringskoder som, utöver bedömningar av reaktorsäkerheten, också används inom beredskapsorganisationen för att göra uppskattningar om hur en händelse kan komma att utvecklas och hur stort ett utsläpp kan bli.

− Simuleringskoderna ger också en insikt om hur ett svårt haveriförlopp kan fortskrida, när i tiden härden skadas, smälter och i sin tur leder till andra haverifenomen. Den informationen kan i sin tur användas till att avgöra vilka skyddsåtgärder som ska tillämpas, till exempel evakuering av ett område eller intag av jodtabletter, berättar Patrick Isaksson.

Eftersom härdsmältor uppträder väldigt sällan har olyckan som ledde till härdsmältor vid tre av reaktorerna i Fukushima Dai-ichi i Japan gett insikter för att bättre förstå hur en härdsmälta uppträder i reaktortanken och i inneslutningen. I fallet Fukushima upptäckte forskarna att härdsmältan troligen har tagit sig igenom botten i reaktortanken på flera ställen och intakta strukturer har hittats under tanken i inneslutningen. Detta stämmer inte med de modeller som utvecklats innan Fukushima. Tidigare har man utgått från att smältan i en kokvattenreaktor kommer att ansamlas i reaktortankens botten för att där angripa genomföringsrör.

– De befintliga modellerna i APRI-projektet måste därför uppdateras, säger Patrick Isaksson. Exempelvis bör data kring hur sammansättningen mellan zirkonium, järn, uran och oxid växelverkar förstärkas. Det görs bäst i internationell forskningssamverkan och skulle ge en bättre beskrivning av förloppet i tanken.

Hörnstenarna i den svenska haverihanteringen är stabilisering av härdsmältan i inneslutningen och den filtrerade tryckavlastningen. De ska begränsa utsläppen vid ett svårt haveri till acceptabla nivåer. Med det menas att inga dödsfall på grund av strålning ska förekomma, och att mark inte får förorenas så att den måste överges. Haverihanteringen tillsammans med skyddsåtgärder ger goda förutsättningar för att skydda människor och miljö vid ett haveri.

Ytterligare information: Patrick Isaksson, utredare på Strålsäkerhetsmyndighetens enhet för anläggningssäkerhet,
via myndighetens presstjänst: 08-799 40 20