Et forskningsprosjekt 450 meter ned i grunnfjellet, 200 nye sopparter, grenser på 1 prosent av bakgrunnsstråling og overraskende mange hegrer. Vi har vært og sett hvordan svenskene håndterer sitt atomavfall.
Som representant for Klimavenner for Kjernekraft var jeg første uka i mai med Norsk Nukleær Dekommisjonering (NND) på en studietur til Sverige.
Målet med turen var å se hvordan svenskene behandler sitt brukte kjernebrensel og for å se hva de har å tilby oss nordmenn når vi nå skal rive våre nukleære anlegg og deponere vårt brukte brensel.
Denne første teksten kommer til å handle om mellomlagring og geologisk deponering av brukt kjernebrensel i Sverige.
BYGGER SLUTTLAGER
Vi kjørte fra Halden klokka ni tirsdag 2. mai. Totalt var vi 12 som dro på tur, tre fra NND og ei fra IFE i tillegg til representanter fra en rekke organisasjoner som Natur og Ungdom, Bellona, Naturvernforbundet, Internasjonal Kvinneliga for Fred og Frihet, Norges MIljøvernforbund, Nei Til Atomvåpen, og altså Klimavenner for Kjernekraft.
Turen første dag gikk omtrent i rett linje på tvers av Sverige til den lille byen Oskarshamn på østkysten. Der kom vi fram til Svensk Kärnbränslehantering (SKB) sitt Kapsellaboratoium.
SKB er et selskap opprettet av eierne av de svenske kjernekraftverkene og har i oppdrag å finne et geologisk sluttlager for det brukte brenselet og det radioaktive avfallet fra Sveriges reaktorer.
I Sverige må eierne av kjernekraftverkene betale inn mellom tre og fem øre per kilowattime produsert strøm til det som kalles Kärnavfallsfonden som igjen finansierer aktiviteten til SKB.
I 2021 sto det rundt 80 milliarder svenske kroner i fondet, mens det hittil har betalt ut rundt 53 milliarder for å drifte de eksisterende SKB-anleggene og finansiere forskning på avfallshåndtering.
KOBBERKAPSELEN
Og det er når vi ankommer SKBs “Kapsellaboratoium” at jeg for første gang får en smakebit på skalaen disse folkene opererer i. Normalt sett tenker vi at et laboratorium er et kontorbygg med masse folk i labfrakker, petriskåler og mikroskop.
Laboratorium SKB-style. Her har de forsket seg fram til hvordan de skal lage kobberkapselen som det brukte brenselet skal puttes inn i.
Nå har SKB også folk i labfrakker som ser i mikroskop, men Kapsellaboratoiumet er i alle praktiske henseende en gigantisk industrihall som ligger nede i havna i Oskarshamn. Det de rent fysisk har gjort der er å forske fram en kobberkapsel som de kan dytte det brukte brenselet inni før det skal ned i geologisk sluttlager.
Kobberkapselen er fem meter lang, 100 centimeter i diameter, i fem centimeter tykk kobber som er et ekstremt korrosjonsbestandig materiale. Inne i kobberkapselen setter de en innsats av støpejern med plass til tolv kassetter med brukt brensel fra kokvannsreaktorer, eller fire fra trykkvannsreaktorer.
SOM 600 LITER OLJE
Nå passer det kanskje med en avstikker til hvordan det brukte drivstoffet i Sverige behandles i dag, da kobberkapselen er enda ikke i bruk.
Drivstoffet til en reaktor er laget av uranoksidpellets omtrent like store som det ytterste leddet på lillefingeren din. Energien vanlige reaktorer henter ut av denne lille rakkeren tilsvarer like mye termisk energi som 600 liter olje eller 600 kilo kull og har en temperatur på over 300 grader på utsiden når reaktoren går for fullt.
De keramiske brenselpelletsene av uranoksid er svært lite vannløselige. Dette gjør at de i seg selv holder på de radioaktive stoffene slik at de ikke lekker ut i kjølevann eller om det skulle være vann i berggrunnen når det er plassert i sluttforvar.
Pelletsene settes i tynne rør som er mellom 4 og 5 meter lange, og som igjen monteres inn i drivstoffkassetter på til sammen 64 rør (i kokvannsreaktorer, det er flere i hver kassett i trykkvannsreaktorer) som står med noen centimeters mellomrom.
Uranet i pelletsene har blitt anriket til å inneholde rundt fem prosent av uranisotopen 235, i stedet for naturlig uran som inneholder under 1 prosent U 235. Om vi skal sammenlikne uran med ved kan vi si at denne isotopen representerer den “tørre” fraksjonen som vi kan fyre med, mens resten er våt ved som det er mye vanskeligere å få fyr på (men det er mulig).
DØDELIG DOSE
Etter rundt fem år i en reaktor har vi spaltet såpass mye av denne isotopen av vi er nødt til å bytte ut disse drivstoffkassettene med nye.
Når drivstoffkassettene går inn i reaktoren er de veldig lite radioaktive og vi kan fint stå ved siden av dem uten noe form for beskyttelsesutstyr. De to isotopene av uran vi finner i drivstoffet har halveringstider på henholdsvis 700 millioner år og over fire milliarder år og er bare svakt radioaktive.
Det er litt verre når drivstoffet kommer ut av reaktoren.
Etter fem år har vi laget masse fisjonsprodukter med kort levetid, som sender ut masse beta og gammastråler. Vi ville fått en dødelig dose stråling innen sekunder om vi oppholdt oss i samme rom som nylig brukt brensel.
Heldigvis har moderne ingeniørvitenskap og alkymi utviklet et stoff som veldig effektivt stopper radioaktiv stråling. Stoffet har kjemisk benevnelse H2O, går under kallenavnet dihydrogenmonoksid , eller “vann” på folkemunne.
Bare et par meter av dette magiske stoffet stopper all radioaktiv stråling.
FÅR KJØLT SEG NED
I tillegg funker vann veldig fint til å kjøle det brukte brenselet som fortsatt har noe restvarme igjen fra radioaktivt henfall.
I Sverige står det brukte brenselet i vannbad ved reaktorene rundt ett år, før det blir lastet over i en spesiell transportcontainer og kjørt om bord på et skip som heter Sigrid som frakter brenselet til deres sentrale mellomlager for brukt brensel (CLAB) som også ligger i Oskarshamn.
I CLAB står det nå i overkant av 7000 tonn brukt brensel som er alt avfall fra alle reaktorer i Sverige siden 70-tallet. Men mer om CLAB senere.
Sveriges sentrale mellomlager for brukt brensel heter CLAB. Der står det nå lagret i overkant av 7000 tonn brukt brensel i to fjellhaller 40 meter under bakken. Foto: SKB
Etter drivstoffet har stått og kjølt seg ned i CLAB er planen å dytte det inn i disse kobberkapslene som de har utviklet ved kapsellaboratoriet.
Kobberkapslene med brukt brensel skal så flyttes opp til Forsmark nord for Stockholm hvor SKB nå i vinter, etter 11 år lang saksbehandlingstid hos de folkevalgte, endelig fikk godkjenning for å bygge geologisk sluttlager 450 meter ned i grunnfjellet.
1 MILLION ÅR
Metoden SKB har utviklet med å sette det brukte brenselet inn i kobberkapsler og deponere det 450 meter ned i grunnfjellet kalles KBS-3 (må ikke forveksles med det nå nedlagte KBS-senteret i Trondheim, der de ansatte laga verdens fineste avskjedssang i 2010 som alle bør se).
Vi fikk en forelesning fra Erik Möller hos SKB Internasjonal som forklarte at svenske strålevernmyndigheter har satt som krav at ingen person, på noe tidspunkt de neste 1 million årene skal få en dose som overstiger 1 prosent av naturlig bakgrunnsstråling i Sverige, som er 1 millisievert i året (I Norge ligger naturlig bakgrunnsstråling mer enn tre ganger høyere).
Kravet fra svenske strålevernmyndigheter til SKB er at ingen skal kunne få en dose høyere enn én prosent av naturlig bakgrunnsstråling i Sverige etter at det brukte brenselet er satt i geologisk sluttforvar.
Ved å bruke KBS-3 metoden finner SKB at den høyeste teoretiske dosen noen person kan få ligger på en tiendedel eller en tjuendedel av det igjen. Og da har de typisk regnet på en person som lever hele sitt liv oppå sluttlagret, at all mat vedkommende spiser dyrkes der og at det har gått hull på flere av kobberkapslene.
De fleste, og i grunn mer sannsynlige scenarier, vil maks dose ligge langt langt lavere igjen.
LITEN KORROSJON
På omvisning på kapsellaboratoriet fikk vi se hvordan SKB jobba for å finne den beste metoden for å sveise igjen lokket på kobberkapslene, vi fikk se enorme røntgenmaskiner de bruker til å sjekke kvaliteten på sveisene og hvordan oksygenet i kapslene erstattes med inerte gasser før de sveises igjen slik at kapslene ikke korroderer fra innsia.
Korrosjon av kobberet i kapslene har vært et stort diskusjonstema i Sverige, men i det tilnærmet oksygenfrie miljøet 450 meter under bakken forventer SKB bare at det er snakk om millimeter over 100 000 år. Faktisk hadde de gått ned på tykkelsen på kapslene siden de første ble foreslått på 80-tallet, fortalte Möller.
De første kapslene hadde rundt 10 centimeter tykke vegger, men veggen på kapslene nå er fem centimeter, da er mer enn nok. Forskning viste at de kunne gått ned til 1 centimeter uten at det ville vært noe problem med tanke på korrosjon. Men da ville den strukturelle styrken blitt lavere, kapslene er enklere å håndtere når kapselen er tykkere.
Kajsa Engholm ved SKB viser hvordan de skal bruke friksjonssveising for å sveise fast lokket på kobberkapslene.
REDEBYGGENDE HEGRER
Dag to startet med besøk på mellomlageret for brukt drivstoff, CLAB, som ligger side om side ved Oskarshamn Kjernekraftverk. Det er nå bare en reaktor igjen ved kraftverket (O3), de to andre ble vedtatt nedlagt i 2014 på grunn av lave kraftpriser, straffeskatt på kjernekraft og rødgrønn politikk.
Den siste reaktoren, O3, er på 1450 MW og leverer årlig omtrent like mye strøm som alle vindkraftverk bygd i Norge.
Med produksjonskostnader rundt 20 øre per kilowattime og spotpriser på støm i Sør-Sverige, som i perioder i vinter har vært både 200, 300 og 400 øre, hadde sikkert eierne ønsket at de siste to reaktorene hadde vært i drift også.
Det første som møtte oss da vi ankom CLAB var en hel armada hegrer som jobba iherdig med å få bygd ferdig reirene sine. En av Sveriges største kolonier med hegrer lever altså fint i kompaniskap med lager for brukt brensel og tre reaktorer.
En kan jo i sitt stille sinn lure på om det hadde vært like mange hegrer der om svenskene i stedet hadde bygde en vindpark der som hadde produsert like mye strøm.
40 METER OG 40 ÅR
På CLAB er det en uendelighet av sikkerhetskontroller en må igjennom før vi kommer inn til det aller helligste; de to fjellhallene, hver på størrelse med en fotballbane, 40 meter under bakken som rommer alt brensel fra over 40 år med kraftproduksjon i Sverige.
Nok en gang er det dette høyteknologiske vidunderet av et stoff, vann, som beskytter oss mot stråling.
40 år med brukt reaktorbrensel lageret under åtte meter vann i CLAB, det svenske mellomlageret for bruk brensel. Vi fikk ikke lov til å ta bilder selv under besøket. Foto: Curt-Robert Lindqvist, SKB
Med 8 meter vann mellom oss og brenselet var det ingen radioaktiv stråling å detektere på dosimeterene vi fikk utdelt. Det hadde, som Möller sa, vært helt trygt å bade i bassengene for brukt brensel med tanke på radioaktiv stråling. Han fryktet mer reaksjonen fra driftssjefen på anlegget.
Det er forøvrig ved CLAB de nå skal i gang og bygge en fullskala industrialisert versjon av teknikkene de har utviklet ved kapsellaboratoriumet. Etter hvert som det geologiske sluttlagret ved Forsmark blir klart skal brukt brensel hentes opp fra mellomlagret, sveises inn i kobberkapslene og transporteres med båten Sigrid opp til Forsmark.
GÅRDSTURISME
Neste stopp på turen var Äspölaboratoriumet som ligger på naboøya til CLAB og kjernekraftverket, og om begrepet laboratorium virket malplassert på kapsellaboratoriumet, var det enda rarere her.
Det første som møter deg når du ankommer Äspölaboratoriumet er et gårdstun helt på høyde med en gård som arrangerer bryllup, konferanser og driver med gårdsturisme. Jeg har ikke diskutert dette med min bedre halvdel, men jeg kunne godt ha gifta meg på Äspölaboratoriumet.
Ved Äspölaboratoriumet har SKB forsket på hva som skjer 450 meter nedi grunnfjellet siden midten av 90-tallet.
Rødmalte trehus og rødmalt låve, blomstrende busker og trær, plener som ser ut som de er klippet med neglesaks. Men det er det som skjer under bakken som virkelig er imponerende.
SKALAEN
Og det er først når en kommer hit at en blir helt overveldet over skalaen disse folka i SKB har jobba de siste 40 årene. Äspö ble anlagt tidlig på 90-tallet og er rett og slett et fullskala laboratorium for å teste hva som skjer 450 til 500 meter ned i granitten.
De har sprengt seg en bilvei (vi kjørte en heis som tok oss ned på 350 meter og gikk resten) helt ned på 450 meter. Med jevne mellomrom i fjellet har de avsluttede eller pågående forsøk som skal fortelle dem noe om hvordan forholdene så dypt i fjellet vil påvirke kobberkapslene og hvordan radioaktive stoffer beveger seg i berggrunnen.
Pågående forsøk for å se hvordan miljøet påvirker kobberkapslene de vil deponere det brukte brenselet i.
Dette er altså bare en lab. Bilvei 450 meter ned i bakken = forskning. De tester bare. Selve sluttforvaret skal de bygge i tilsvarende geologi 35 mil i luftlinje lenger nord.
MAGMATISK BERGART
Et poeng de tok opp ved gjentatte ganger ved SKB er dette med tid og hvordan for oss 100 000 år eller 1 million år virker lenge. Men granitten de har sprengt seg ned i ble dannet for 1,8 milliarder år siden. I geologisk tid er 100 000 år ingenting.
Granitt er også en fryktelig kjedelig magmatisk bergart med lite spennende mineraler som det for framtidige sivilisasjoner ikke vil være mye til grunn å drive gruvedrift i. Sjansen for at noen tilfeldigvis skal grave seg ned på sluttforvaret vil derfor være veldig liten.
Det virker også veldig søkt å tro at en framtidig sivilisasjon med teknologisk kapasitet til å grave seg ned på det brukte brenselet ikke skal ha teknologisk kapasitet til å beskytte seg mot litt svak alfastråling som vil være det eneste som er igjen etter 1000 år.
ANERKJENNENDE NIKK TIL SOPPSPORER
En ting som overrasket SKB da de sprengte seg ned i granitten var tilstedeværelsen av både sopp og bakterier. De har funnet hele 200 nye sopparter hundrevis av meter ned i granitten. Hatten av for soppsporer.
Det som er bra med det er at når SKB forsegler tunellene de skal deponere det brukte brenselet i vil disse soppene og bakteriene bruke opp det lille oksygenet som er igjen ganske raskt, noe som igjen reduserer problemet med korrosjon av kobberkapslene.
For en som er tilhenger av bruk av fisjon for å drive verden utslippsfritt og med minimalt fysisk fotavtrykk er det tristeste at svenskene ikke har valgt å reprosessere sitt brensel for å lage nytt MOX-drivstoff der de blander brukt uran og plutonium.
I det gamle drivstoffet i CLAB sitter det rundt 80 tonn plutonium (1 prosent av brukt brensel er pU) som kunne vært brukt som drivstoff om de bare fikk lov til å reprosessere det. Dette plutoniumet er i tillegg ubrukelig til å bygge kjernefysiske våpen av fordi det er forurenset av en rekke ulike plutonium-isotoper.
KfK sin utsending til Sverige bare elsker å bli tatt bilde av og synes svenskene har gått litt over styr med forskningen sin. Vi skjønner det nå. Dere er grundige. Dette er trygt.
Våpenplutonium består omtrent bare av isotopen pU-239, mens i det brukte brenselet finner vi alt fra pU-238 og opp til pU-242 som umuliggjør våpenproduksjon.
På grunn av at Finland har samme type brukt brensel og samme type geologi (og kanskje en mer rasjonell offentlighet) blir de nå de første til å ta i bruk KBS-3 metoden og de første kobberkapslene skal deponeres i år. Ikke noe vits i å oppfinne kruttet på nytt ‘si.