NOU 2001: 30

Vurdering av strategier for sluttlagring av høyaktivt reaktorbrensel

Til innholdsfortegnelse

1 Viktige begreper

Begrep:Forklaring:
α-strålingEn alfapartikkel er en positivt ladet heliumkjerne som sendes ut av en atomkjerne. Den består av 2 protoner og 2 nøytroner. α-partikler forekommer spesielt ved desintegrasjon av radioaktive, tunge atomkjerner. Utsendelse av en α-partikkel resulterer i en kjerneomvandling.
β-strålingBetastråling er et negativt eller positivt ladet elektron som sendes ut av atomkjernen. Slik stråling forekommer ved desintegrasjon av nær alle typer radioaktive atomkjerner. Utsendelse av en β-partikkel resulterer i en kjerneomvandling.
γ-strålingGammastråling er elektromagnetisk stråling med høy energi. Gammastråling har stor gjennomtrengningsevne. Utsendelse av bare γ-stråling fra en atomkjerne resulterer ikke i en kjerneomvandling.
NeutronstrålingEnkelte kjerner sender ut neutroner i forbindelse med sitt decay. Siden disse er uladede blir de ikke bremset av elektromagnetiske krefter, og de har derfor ganske stor gjennomtrengelighet i de fleste materialer.
AktivitetAktiviteten til et radioaktivt stoff sier bare hvor mange atomkjerner som vil desintegrere per tidsenhet. Enheten Bq innebærer at én atomkjerne desintegrerer per sekund.
AktivitetskonsentrasjonAktivitet per masseenhet eller volumenhet. Enhet Bq/kg eller Bq/m3.
AnrikningEndring av isotopsammensetningen i et stoff ved å øke andelen av én eller flere isotoper. I reaktorbrensel økes U-235 fra 0,7% til 3,5% og høyere.
AtomEt atom består av en kjerne av positivt ladede protoner og nøytrale nøytroner, omgitt av en sky av negativt ladede elektroner. Dersom antall protoner og elektroner er likt er atomet elektrisk nøytralt. Dersom antall protoner og elektroner er forskjellig er atomet elektrisk ladet og kalles da et ion. Ioniserende stråling har sitt navn pga sin evne til å omdanne atomer til ioner. Et stoffs kjemiske egenskaper bestemmes av elektronene, mens de nukleære egenskapene bestemmes av atomkjernen. Elektronene bærer kun cirka 0,5 promille av atomets vekt. Sammensetning av flere atomer kalles molekyl. Også molekyler kan ioniseres ved at de mister ett eller flere elektroner.
BentonittLeirmineral som dannes gjennom omvandling av vulkansk aske. Bentonitt sveller ved opptak av vann, og fungerer som ionebytter. Bentonitt brukes som buffermateriale ved deponier for radioaktivt avfall.
BqBecquerel. Enhet for radioaktivitet. 1 Bq = 1 desintegrasjon/s. Curie (Ci) er en gammel enhet for aktivitet, 1 Cu = 3,7•1010 Bq.
DesintegrasjonProsessen ved at en ustabil atomkjerne frigjør overskuddsenergi ved å sende ut α-, β-, γ- eller nøytronstråling.
FisjonSpalting av en atomkjerne i to atomkjerner. De to nye atomkjernene kalles fisjonsprodukter. Spaltingen skjer ved nøytronabsorpsjon i tunge kjerner, og resultatet av fisjonen er to radioaktive kjerner, to eller tre frie nøytroner og kinetisk energi.
IonEt ion er et atom eller et molekyl som enten har mistet ett eller flere elektroner eller har fått ett eller flere elektroner for mye i forhold til antallet protoner i atomkjernene. Ionet er dermed ikke elektrisk nøytralt, men er ladet enten positivt eller negativt.
Isotoper av samme grunnstoffAtomkjerner med samme antall protoner, men forskjellig antall nøytroner. Samme grunnstoff kan ha både stabile (dvs ikke-radioaktive) og radioaktive isotoper.
KondisjoneringBehandling og innkapsling av avfallet
nEt nøytron er en nøytral kjernepartikkel. Nøytronstråling ioniserer hovedsakelig ved at den slår atomkjerner ut av atomene eller ved at kjernene spaltes (fisjoneres).
NuklideAtomkjerne. Sammensatt av protoner og nøytroner.
pEt proton er en positivt ladet kjernepartikkel. Det er antallet av protoner som bestemmer hvilket grunnstoff det er.
PuGrunnstoffet plutonium. Plutoniumisotopene Pu-239 og Pu-241 kan fisjonere i en reaktor.
RadioaktivitetDette er en egenskap ved ustabile atomkjerner ved at de kan desintegrere spontant med utsendelse av stråling.
T½ (halveringstid )Den tid det tar for halvparten av atomkjernene i et radioaktivt stoff å desintegrere. For hver halveringstid halveres derfor det antallet atomkjerner som ennå ikke har desintegrert. Etter én halveringstid er radioaktiviteten halvert, etter to halveringstider er en fjerdedel tilbake og så videre. Enhet: sekund (s), h (time), y (år)
ThGrunnstoffet thorium. Thoriumisotopen Th-232 kan fange inn et nøytron i en reaktor og dermed omformes til U-233, som kan fisjonere.
TransuranerGrunnstoffer med atomnummer større enn 92 (uran). Av disse eksisterer kun Neptunium og Plutonium naturlig. Pr. 1999 var det påvist 23 transuranelementer.
UGrunnstoffet uran som består av en rekke radioaktive isotoper. Uran er naturlig forekommende og utgjør ca to milliondeler av jordskorpen. Uranisotopene U-233 og U-235 kan fisjonere i en reaktor.
UtbrenningMengde varme produsert av reaktoren per tonn uran (MWd/tonn uran)

Strålingsbegreper:

DoseAbsorbert strålingsenergi per masseenhet. Enheten er Gy.
DoseekvivalentEt mål for den skaden en dose gjør i vev eller et organ. Enhet Sv.
GyGray. Enhet for dose. Denne er definert ut fra en rent fysisk betraktning. Ifølge definisjonen skal 1 Gy tilsvare 1 Joule strålingsenergi absorbert pr. kg bestrålt materiale.
Ioniserende strålingStråling som har nok energi til å kunne slå elektroner ut av atomene. Strålingen kan dermed produsere ionepar langs bevegelsesbanen og har fått sitt navn pga dette.
Sv, mSvSievert, milliSievert. Enhet for doseekvivalent. Sievert er altså også en doseenhet, men i motsetning til Gy er ikke denne definert bare ut fra energi absorbert pr. kg bestrålt materiale. Her tas det hensyn til hvilken biologisk virkning den aktuelle stråletypen har. For γ-stråling blir verdien i Sv og Gy stort sett like. For α-stråling derimot, regner man at effekten av 1 Gy er omtrent 20 ganger større enn effekten av 1 Gy γ-stråling. Som en tommelfingerregel blir derfor verdien målt i Sv ca 20 ganger større enn verdien målt i Gy for α-stråling.

Generelt om avfallstyper:

Det eksisterer ingen entydig internasjonalt godtatt definisjon av avfallskategorier, men en grov kategorisering kan være:

Exempt wasteAvfall med så lav spesifikk aktivitet at det er unntatt myndighetskontroll.
LLW [Low Level Waste] (lavaktivt avfall)Avfallet krever normalt ikke skjerming eller kjøling, men det må sikres slik at radioaktivitet ikke frigjøres.
ILW eller MLW [Intermediate Level Waste eller Medium Level Waste] (middels aktivt avfall)Avfallet krever skjerming, men ikke kjøling. Vanligvis inneholder dette avfallet ikke isotoper med lengre halveringstid enn 30 år.
HLW [High Level Waste] (høyaktivt avfall)Avfallet krever skjerming og kjøling. Brukt reaktorbrensel faller som regel innenfor dette begrepet. HLW inneholder normalt også isotoper med langt halvliv.
UndergrupperInnenfor hver gruppe kan det i en del land være undergrupper, som for eksempel langlivet middels aktivt avfall (ILW-LL) og kortlivet lavaktivt avfall (LLW-SL).
Til dokumentets forside