NOU 2011: 2

Mellomlagerløsning for brukt reaktorbrensel og langlivet mellomaktivt avfall

Til innholdsfortegnelse

7 Lagringskonsept

Fase I utvalget foreslår en felles løsning for lagring av brukt brensel og radioaktivt avfall. Anlegget foreslås bygget opp av:

  • en lagerdel for brukt brensel

  • en lagerdel for radioaktivt avfall

  • et felles område for lossing

Figur 7.1 Konseptskisse for samlagringsanlegg

Figur 7.1 Konseptskisse for samlagringsanlegg

En konseptskisse er gitt i figur 7.1, hvor det både for brukt brensel og radioaktivt avfall vil være mulig å basere lagringen på ulike konsepter. Med konsept menes i denne sammenheng ulike fysiske utforminger av lagerløsningen for å ivareta krav til lagringen. Eksempler på lagringskonsepter vil være ulike typer faste installasjoner eller transportable beholdere. Kapittel 7.1 til 7.2 inneholder en gjennomgang av ulike lagringskonsept for henholdsvis brukt reaktorbrensel og radioaktivt avfall, hvor utvalget også gir sine vurderinger av disse.

7.1 Lagringskonsept for bestrålt reaktorbrensel

Den første tiden etter at brukt brensel er tatt ut av kjernen i en atomreaktor, blir brenselet satt til avkjøling i lagringsbassenger ved reaktoren. Disse lagringsbassengene kalles gjerne AR-lager (At Reactor).

Etter hvert som varmeutvikling, gasstrykk og strålingen i brenselet avtar, vil brensel kunne overføres til et mellomlager, også kalt AFR-lager (Away From Reactor). Dette er et lager som kan være inne på et reaktorområde, men bygget adskilt fra reaktoren, eller i form av et sentralisert anlegg for flere reaktoranlegg.

Tidshorisonten for mellomlagring vil være avhengig av ferdigstilling av deponiløsninger. Finland og Sverige som de to første land i verden forventer å ha deponier klare rundt 2020. I land som satser på å gjenvinne (opparbeide) brukt brensel, deponeres fisjonsproduktene i form av vitrifisert (glassinnstøpt) avfall mens uran og plutonium blir gjenbrukt i form av nytt reaktorbrensel.

Det skilles prinsipielt mellom lagring av brukt brensel i vann, såkalt våtlagring og lagring i luft eller inert gass, såkalt tørrlagring. IAEA grupperer de nest aktuelle tørre lagringskonsepter i følgende (IAEA-2007b):

  • Metall «cask»

  • Hvelv (eng «Vault»)

  • Betong «casks» og moduler

I tillegg til ovennevnte finnes det flere konsepter som er under utvikling, hvor noen av disse er modifiseringer av kjente konsepter. IAEA (IAEA-2007b) peker her på tørre brønner, doble tunneler, undergrunns vertikale ventilerte lagersystemer samt flere avanserte lagringskonsepter.

Fase I utvalget gikk i sin rapport gjennom aktuelle lagringskonsepter og valgte å fokusere på hvelv (se avsnitt 3.2) som en mulig teknisk løsning for Norge. Dette begrunnes ut fra at hvelvkonseptet gir en stor grad av fleksibilitet, samtidig som det er en godt kjent teknologi som er i bruk ved dagens lagre. Fase 1 utvalget hadde ikke innen avsatt tid og budsjett mulighet til å gjøre en nærmere vurdering av transportable lagringsbeholdere, men framholder dette som en interessant løsning som bør undersøkes nærmere. Fase 1 utvalget vurderte det som mest hensiktsmessig å holde seg til enkle og vel utprøvde løsninger samtidig som løsningene skal være i henhold til moderne krav. Våtlagring ble vurdert som hensiktsmessig for norske forhold og for en meget liten mengde brensel.

Teknisk utvalg anbefaler transportable lagringsbeholdere, hvelv og siloer som aktuelle lagringskonsepter for brukt brensel i Norge.

7.1.1 Praksis for lagring av forskningsreaktorbrensel i andre land

I henhold til IAEAs database over forskningsreaktorer har det vært bygget 651 forskningsreaktorer i 69 land. Av disse er 239 fortsatt i drift, 233 er nedstengt og 184 er revet (dekommisjonert)1. Det er allikevel et begrenset antall nyere anlegg dedikert for forskningsreaktorbrensel og som kan tjene som referanse for et nytt mellomlager, noe som blant annet kan tilskrives følgende forhold:

  • Flere kjernekraftland har mellomlager som del av infrastruktur i kjernekraftsektoren og som også ivaretar behovet for forskningsreaktorene.

  • Et stort antall forskningsreaktorer bruker eller har brukt høyanriket brensel som kvalifiserer for retur til opprinnelsesland.

  • Flere land har valgt å gjenvinne (opparbeide) alt eller deler av brukt brensel fra forskningsreaktorer.

  • Noen land med et større antall forskningsreaktorer har større mellomlager som ivaretar behovet for flere forskningsreaktorer.

  • Noen mindre reaktorer har livstidskjerne og derfor i praksis ikke behov for lagring av brukt brensel, samtidig som brenselet i slike reaktorer er høyanriket og derfor kvalifiserer til retur til opprinnelsesland.

  • Flere land mangler strategier og løsninger for langtids lagring av brukt forskningsreaktorbrensel.

Det finnes flere eksempler på lagring av forskningsreaktorbrensel i transportable lagringsbeholdere (casks). Dette gjelder både i form av større anlegg for samlagring av forskningsreaktorbrensel og kjernekraftbrensel samt mindre lagre inne på et område som huser en forskningsreaktor.

Det finnes noen eksempler på eksisterende og planlagte mellomlagre for forskningsreaktorbrensel basert på et hvelv-konsept. Fordi disse anleggene er tiltenkt en langt større mengde brensel enn man har i Norge, er verdien som referanseanlegg for et norsk anlegg begrenset. Utvalget har som en del av faktainnsamlingen vært på ekskursjon på ett av disse anleggene, HABOG anlegget i Nederland.

7.1.2 Transportable lagringsbeholdere i metall-«casks»

Med transportabel lagringsbeholder menes i denne rapporten en beholder i massivt stål som kan brukes til transport og lagring av bestrålt brensel. På engelsk benevnes en slik beholder «dual purpose cask» (se figur 7.2). En «single purpose cask» vil tilsvarende være en beholder som enten ivaretar lagring eller transport, mens en «muliti purpose cask» ivaretar transport, lagring og deponering. Slike beholdere er ennå bare på konseptstadiet, da ingen beholdere til nå er lisensiert for deponering av brukt brensel

Figur 7.2 «Single», «dual» og «multi» purpose casks (IAEA, 2007b)

Figur 7.2 «Single», «dual» og «multi» purpose casks (IAEA, 2007b)

Transportable lagringsbeholdere er et lagringskonsept som er spesielt utbredt i Tyskland, hvor gjeldende politikk er at alt kjernekraftbrensel skal lagres lokalt ved kjernekraftverkene i slike beholdere. I tillegg finnes det to sentraliserte lagre, i Gorleben og Ahaus, fra tiden før forbudet mot transport av brukt brensel i Tyskland (BMU-2008). I Europa blir konseptet også brukt i Belgia (Dole) og Sveits (Zwilag).

Transport av brukt brensel fra forskningsreaktorer forekommer hyppig rundt omkring i verden, ikke minst i samband med amerikanske og russiske returprogrammer. Lagring av brukt brensel i transportable lagringsbeholdere er mindre vanlig, hvor også Tyskland har uttalt politikk om eksport av slikt brensel. Et kjent eksempel på lagring av forskningsreaktorbrensel i transportable lagringsbeholdere er BR II reaktoren i Belgia (FANC-2006). Tilsvarende blir slike beholdere brukt i Italia for å lagre brensel bestrålt i den amerikanske prototype BWR reaktoren i Elk River (AREVA-2010). Det er også kjent at flere land i Latin-Amerika med bistand fra IAEA har utviklet en beholder for mellomlagring av forskningsreaktorbrensel.

Transportable lagringsbeholdere er autonome i den forstand at inneslutning, strålingskjerming og varmetransport blir ivaretatt av selve beholderen uten hjelp av ytre konstruksjoner eller systemer. Tilsvarende ivaretar beholderne fysisk sikring (inkludert flystyrt) uten å være avhengig av en ytre bygning. Flere steder foregår lagring i denne typen beholder utendørs, eksempelvis ved Prairie Island Interim Storage Facility i USA. Vanlig praksis i Europa er innendørs lagring. (AREVA-2010).

Transportable lagringsbeholder er meget solide konstruksjoner og er som grunnlag for transportgodkjenning dokumentert å kunne motstå ytre påvirkning som fall mot hardt underlag, brann og nedsenking i vann. Beholderne er også godt beskrevet og dokumentert i forhold til langtids lagring, typisk 30 – 50 år med mulighet for forlengelse (IAEA-2000, IAEA-2007b). Selve brenslet er plassert i en indre kurv eller i en forseglet beholder som sikrer underkritisk konfigurasjonen av brenselet også under ekstreme påvirkninger. Beholderne har som regel et dobbelt lokk som kan kontrolleres med tanke på lekkasje (IAEA-2007b).

Med de relativt små mengder brensel som finnes i Norge er man avhengig av å bruke en beholder som allerede er godkjent og som vil kunne tilpasses det norske brenselet og som har størrelse og dimensjoner som kan håndteres ved anleggene. En utfordring er også at det norske brenselet er inhomogent i sammensetning og dimensjoner, og at deler av brenselet ved Met Lab II også har vært kappet opp i forbindelse med metallografiske undersøkelser.

Transportable lagringsbeholdere tilvirkes av et begrenset antall produsenter og tilbudet av transportable lagringsbeholdere til forskningsreaktorbrensel er begrenset. Utvalget har vært i kontakt med selskapene GNS (Tyskland) og AREVA (Frankrike) som er to ledende produsenter av transportable lagringsbeholdere på verdensmarkedet og som begge har levert beholdere for forskningsreaktorer.

AREVA gjorde på oppdrag fra utvalget en forstudie i forhold til selskapets mulighet for å tilby en løsning tilpasset det norske brenselet. Tilbakemeldingen fra dem var at den mest hensiktsmessige løsningen ville være å tilby en løsning basert på beholden TN 24 ER. Dette er en beholder som ved håndtering på anlegget er 2,7 meter høy, har en diameter på 1,5 meter og en vekt på 29,4 tonn. Ved transport og lagring påmonteres beholderen sjokkabsorbatorer som øker lengden til ca 5 meter og vekten til ca 37 tonn. AREVA har estimert at det totale antallet TN 24 ER beholdere vil bli 7 på Kjeller og 14 i Halden, men dette antallet vil kunne reduseres vesentlig om brenselet overføres til nye indre beholdere (AREVA-2010).

Ulempen med TN 24 ER beholderne er at vekt og dimensjoner er høyere enn det som kan håndteres ved Met. Lab II og i grenseland for håndteringen ved HBWR. Spesielt på Kjeller vil dette kreve ny infrastruktur med økt løftekapasitet og økt løftehøyde. Denne oppgraderingen må ses i sammenheng med håndtering og transport av brukt brensel med dårlig lagringsbestandighet til opparbeiding i utlandet, hvor det mest sannsynlig vil være vesentlige besparelser i å bruke færre og større transportbeholdere enn det anlegget i dag kan håndtere.

AREVA har den noe mindre beholderen TN MTR på 20,6 tonn som et alternativ til TN 24 ER. Selv om denne beholderen i sin opprinnelige form ikke er lang nok for de lengste brenselselementene i Halden, vil den potensielt kunne forlenges. Denne løsningen vil imidlertid forutsette et vesentlig høyere antall beholdere (AREVA-2010).

Både AREVA og GNS har ovenfor utvalget foreslått at det gjennomføres forstudier for å finne fram til den mest egnede løsningen for Norge. Det vil være nødvendig å gjøre beregninger basert på brenselets sammensetning og historikk for finne hvilke tilpasninger som vil være nødvendige for det norske brenselet, beholderens egenskaper, antallet beholdere, tidsplan og pris. I utgangspunktet har begge leverandører antatt at det vil være realistisk å kunne levere beholdere i 2018.

7.1.3 Hvelv

Hvelv er massive (ikke-flyttbare) konstruksjoner i forsterket betong med lagringsposisjoner som er veldefinerte ved hjelp av en stålramme. Brenselet lagres da inne i gasstett metallkapsel ofte under en edelgassatmosfære. Betongen skjermer for strålingen og leder vekk varme, enten ved naturlig eller med tvungen sirkulasjon. På engelsk benevnes en slik metallkapsel for «canister» og systemer basert på dette konseptet for «canister systems».

Flere land har bygget anlegg basert på hvelv-konsept. Disse anleggene er imidlertid innbyrdes svært ulike, noe som blant annet kan tilskrives forskjeller i lagringsbehov og krav fra nasjonale myndigheter. Eksempler på eksisterende og planlagte hvelv-anlegg er:

  • HABOG (Nederland) som primært er et anlegg for vitrifisert avfall fra gjenvinning av brukt brensel men som også tar imot brensel fra de to nederlandske forskningsreaktorene. Dette anlegget er delt inn i to lagringsdeler; en for varmegenererende avfall og en for ikke-varmegenererende avfall.

  • CASCAD (Frankrike) som er et lager for brensel fra CEAs forskningsreaktorer, franske ubåtreaktorer og fra tidlige gasskjølte reaktorer

  • Paks (Ungars) som er et anlegg for kjernekraftbrensel fra fire reaktorer.

  • Idaho National Laboratorium (USA) som er et lager under bygging for brensel under USAs returprogrammene samt brensel fra TRIGA reaktorer og to avviklede kjernekraftverk.

  • Gentily-2 (Canada), Cernavoda (Romania), Qinshan (Kina), Wolsong (Sør-Korea), som alle består et antall betongkonstruksjoner for lagring av brukt CANDU brensel. Det brukes standardiserte moduler, såkalte MACSTOR moduler, og disse er plasser under åpen himmel

  • Chalk River (Canada) som er et anlegg primært for brukt brensel og høyaktivt avfall fra laboratoriene basert på en MACSTOR modul omgitt av en enkel bygning.

  • ATC (Spania) som er et planlagt sentralt mellomlager for innkapslede brenselselementer fra spanske kjernekraftverk og hvor en del av anlegget er tiltenkt mellomaktivt avfall.

HABOG og ATC har konstruksjonsmessige likheter ved at begge anleggene har høy skorstein som skaper sug og dermed luftsirkulasjon og kjøling av varmegenererende avfall i hvelvene. Bygningsmassen er i begge anleggene konstruert for å kunne motstå ekstern påvirkning som flystyrt. Håndtering av brensel og avfall skjer fjernstyrt, bak tykke betongvegger og blyglass. Anleggene basert på MACSTOR moduler er langt enklere hvor kjøling av brensel skjer ved naturlig konveksjon gjennom betongblokka og hvor håndteringen av brenselet skjer i store skjermede beholdere og med massivt løfteutstyr.

For en potensiell norsk hvelv-løsning vil transport av brensel være en spesiell utfordring. Ved HABOG anlegget blir dette løst med at den indre kurven i transportbeholderen overføres til en metallkapsel som fylles med inert gass. Dette gjøres i en spesialtilpasset hotcelle hvor all håndtering av metallkapselen samt plassering i hvelvet foregår fjernstyrt.

En spesiell utfordring ved langtids lagring i hvelv vil være å dokumentere at metallkapslene er tette slik at inert gass ikke lekker ut. Dette vil sette strenge krav til utforming og produksjon av metallkapslene, kvalifisering av sveis og overvåkning under lagring. Lagringsmessig vil det derfor være en fordel å fordele brenselet over et mindre antall større metallkapsler, men disse krever en vesentlig større og tyngre infrastruktur for håndtering enn de skjermede beholdere for intern transport som brukes ved IFE i dag.

Å estimere kostnader for et norsk anlegg vil være vanskelig uten en detaljert prosjektering hvor man også tar hensyn til kritikalitet, varmegenerering og strålingsintensitet. Dette vil igjen gi føringer for lagringskonfigurasjon, skjermingstykkelser og kjøling/varmetransport. I det tidsperspektiv mellomlagringen vil foregå vil viktige kostnadselementer knyttet til et hvelv system være:

  • Konstruksjon og oppføring av selve betongstrukturen. Dette inkluderer å verifisere strukturen i henhold til krav gitt ut fra brenselets varmegenerering og strålingsintensitet.

  • Utvikling, verifikasjon og produksjon av metallkapsler som ivaretar krav til kritikalitet, varmegenerering, inneslutning og lagringstid for det brenselet som skal lagres.

  • Håndteringsutstyr, inkludert beholder for intern transport tilpasset dimensjoner på de metallkapslene som brukes.

  • Transport til et nytt mellomlager, inkludert ny(e) og større(e) beholder(e) for transport av brensel samt infrastruktur for håndtering av større beholder(e).

  • Hotcelle for overføring av brensel til metallkapsler og for klargjøring av brensel for transport etter endt mellomlager. Hotcellen må være utstyrt for å kunne gjennomføre sveisoperasjoner, inspeksjoner og skape en inert atmosfære inne i metallkapsler. Det vil være krav blant annet til stråleverntiltak og ventilasjon.

  • Klargjøring av brensel for transport til sluttløsning, inkludert eventuell ompakking og innkjøp av transportbeholdere. Alternativt tilpassing av innleide transportbeholdere.

  • Riving av betongstruktur, hotcelle og øvrig infrastruktur.

Kostnader til infrastruktur vil kunne antas å bli vesentlig redusert om et hvelv-anlegg lokaliseres der en eksisterende infrastruktur vil kunne brukes. Utvalget har imidlertid ikke vurdert i hvilken grad eksisterende infrastruktur på Kjeller eller Halden vil kunne være aktuell. En vurdering av egnethet for infrastrukturen vil måtte ta utgangspunkt i en gitt utforming av lagringskonseptet.

Kostnadene for HABOG anlegget var ved ferdigstillelse rundt 125 millioner EURO mens ATC anlegget er kostnadsestimert til 540 millioner EURO. Anlegget i Chalk river er ennå ikke kostnadsestimert.

7.1.4 Beholdere, siloer og moduler i betong

Det er vanlig at tørrlagring av kjernekraftbrensel foregår i ulike konstruksjoner i betong. Som regel er disse konstruksjonene svært solide og godt beskyttet mot ytre påvirkning slik at lagringen skjer utendørs. I de beste betongsystemene skjer inneslutning av brensel i metallkapsler, og disse systemene betegnes på lik linje med hvelv på engelsk for «canister systems». I likhet med hvelv ivaretar betongstrukturen skjermer for stråling, varmetransport og beskyttelse mot ekstern påvirkning. En prinsipiell forskjell er at hver enkelt modul som regel bare har et hulrom for oppbevaring som rommer en metallkapsel og at systemene er modulære. Økning av lagringskapasitet skjer da ved at man plasserer en ny modul ved siden av eksisterende modul.

Den enkleste formen for et betongsystem er flyttbare beholdere som ikke er godkjent for transport utenfor anlegget. Et relativt utbredt lagringskonsept for kjernekraftbrensel er det som betegnes som «silo», som er sylinderformet med en innvendig kledning i stål mens resten av konstruksjonsmaterialet er betong og med et enkelt hulrom for oppbevaring av brukt brensel. Inneslutning skjer ved at et stållokk sveises sammen med den innvendige kledningen. Lagringen foregår ofte ved at et større antall beholdere plasseres på en felles betongsåle (IAEA-2007b).

Det finnes unntaksvis noen betongbeholdere for kjernekraftbrensel som er godkjent for transport som den kanadiske DSC (Dry Storage Container). Slike beholdere er imidlertid ikke lisensiert i Europa.

For kjernekraftbrensel er NUHOMS fra AREVA et relativt utbredt konsept og da spesielt i USA. Selve lagerdelen består av et antall betongmoduler med et horisontalt hulrom. Overføring av brensel skjer ved at en lastebil med transportbeholder plasseres foran hulrommet og metallkapselen presses inn. AREVA har konkludert med at alt norsk brensel vil kunne plasseres i to slike moduler, men har imidlertid valgt ikke å anbefale en slik løsning da denne ville kreve mye tung infrastruktur og derfor ikke ville være hensiktsmessig for de små mengder brensel man har i Norge.

7.1.5 Utvalgets vurdering

Utvalget anser at alle de vurderte lagringskonseptene vil kunne være sikkerhetsmessig og miljømessige forsvarlige, gitt en god utforming av anlegget og tilliggende infrastruktur.

Brukt brensel lagret i transportable lagringsbeholdere vil være klargjort for transport til et deponi. Blant aktuelle lagringskonsept er dette det som best sammenfaller med mandatets målsetning om å unngå å pakke om brenselet ved en framtidig deponering. En vil imidlertid måtte påregne behandling av brenselet på deponistedet, da det ikke vil være mulig å forutsi hvilke krav et framtidig deponi vil sette eksempelvis til innkapsling av brenselet.

Ved lang tids mellomlagring vil det imidlertid være en usikkerhet i at man ikke vil kunne forutse utvikling i krav til transport. Det vil derfor være en betydelig usikkerhet knyttet til en vurdering av om en ny og moderne beholder av i dag vil kunne brukes ved en transport eksempelvis om 50 eller 100 år. Det vil, uansett lagringskonsept, være usikkerhet knyttet til om en løsning vil være adekvat i forhold til krav langt fram i tid. Transportable lagringsbeholdere vil sannsynligvis være noe enklere å oppgradere siden innholdet relativt enkelt vil kunne overføres til en ny beholder.

Transportable lagringsbeholdere er autonome og er derfor ikke avhengig av ytre strukturer eller systemer for å ivareta sikkerhet, fysisk sikring og strålevern. Dette i motsetning til hvelv hvor bygningsmassen i flere av anleggene er en integrert del av lagringskonseptet. Ved bruk av transportable lagringsbeholdere vil man derfor stå fritt i forhold til utformingen av en bygning eller et fjellrom for lagring. Et lager basert på transportable lagringsbeholdere vil også enkelt kunne flyttes til en ny lokalitet.

Utvalget har gjennom dialog med mulige leverandører fått en god indikasjon på kostnadene for transportable lagringsbeholdere. Det er imidlertid store usikkerheter knyttet til kostnader for hvelv, ettersom prissettingen må bygge på et sett av krav og en faktisk konstruksjon, og hvor det er vanskelig å finne et godt referanseanlegg i form av mindre mengde brensel fra forskningsreaktorer. Det er imidlertid ingenting som tilsier at en slik løsning for små mengder brensel ville blitt billigere enn en løsning basert på transportable lagringsbeholdere gitt en tilsvarende standard.

Utvalget vil på bakgrunn av en samlet vurdering av de forhold som er drøftet ovenfor anbefale at et nytt mellomlager baserer seg på transportable lagringsbeholdere.

7.2 Lagringskonsept for langlivet middelsaktivt avfall

Fase 1 utvalget behandlet i sin rapport a) skjermvegg på dekket i avfallshallen og b) grube nedsenket under dekke i avfallshall som alternative løsninger for lagring av avfall. Som en undervariant til a) foreslo utvalget en kompaktløsning uten mulighet for bruk av truck i avfallshallen. Samtlige av disse forslagene er godt egnet for standardiserte avfallskolli hvor man i tillegg har behov for en ytre skjerming rundt avfallet.

Boks 7.1 beskriver hvilke hensyn som må vurderes ved planlegging av et lager for radioaktivt avfall. Lagringskonseptet må da ivareta hensynet til de ulike typene av avfall men også ivareta hensynet til selve avfallspakken.

Boks 7.1 IAEAs anbefalinger om planlegging av lager for radioaktivt avfall

IAEA anbefaler vider at følgende hensyn tas i betraktning ved planlegging av et lager for radioaktivt avfall (IAEA, 2006):

  1. Inneslutning av det lagrede materialet.

  2. Forhindring av kritalitet (når man lagrer fissilt materiale).

  3. Strålevern (skjerming og kontroll med kontaminering).

  4. Fjerning av varme (når relevant).

  5. Ventilasjon, om nødvendig.

  6. Inspeksjon og/eller overvåkning av avfallspakker, ved behov.

  7. Vedlikehold og reparasjon av avfallspakker.

  8. Tilbakeføring av avfall, enten for behandling, ompakking eller deponering.

  9. Inspeksjon av avfallspakker og anlegget.

  10. Framtidig utvidelse av lagringskapasitet, om formålstjenelig.

  11. Transport internt i anlegget for å skape fleksibilitet i drift.

  12. Avvikling.

7.2.1 Uranavfall

Uran vil under lagring være underlagt krav til sikkerhetskontroll. Et lagringskonsept for uran bør da være utformet for enkelt å kunne inspisere og verifisere materialet. Det er også praksis for at lagre blir forseglet av IAEA

Utarmet uran i form av skjermingsbeholdere fra helseforetak og industri, som volummessig utgjør største delen av uranavfall, er relativt enkelt håndterbart. Ubestrålt uran vil ha et lavt strålingsnivå, og det vil da ikke være behov for skjerming. Deler av avfallet fra solidifisering av uranløsning inneholder fisjonsprodukter. Dette avfallet er derfor emballert i skjermede tønner og det kan for dette avfallet vurderes behov for ytterligere skjerming.

Rester fra brenselsproduksjonen er inhomogent med tanke på avfallskolli og inneholder blant annet anriket uran. For dette vil det være krav til kritikalitetssikring, hvilket innebærer at et lagringskonsept må begrense de konfigurasjonene hvori avfallet kan oppbevares.

Krav til fysisk sikring for anriket uran er gitt i forskrift under atomenergiloven og vil da tilsvare kravene som gjelder for brukt brensel.

7.2.2 Brukte radioaktive kilder

Det er ved produksjon av kapslede radioaktive strålekilder strenge krav til kapsling og skjerming som må være oppfylt for import og bruk i Norge. Så lenge disse kravene er ivaretatt i de enkelte avfallspakker vil man stå relativt fritt i utforming av et lagringskonsept.

7.2.3 Rivingsavfall og tønner fra lagerdelen i KLDRA Himdalen

Rivingsavfall som det eventuelt skulle være aktuelt å lagre i et nytt mellomlager vil i stor grad bestå av stål og ha et høyt strålingsnivå som følge av indusert radioaktivitet. Strålingsnivået vil domineres av radionukliden Co-60 med 5,3 års halveringstid, og vil derfor avta betydelig i løpet av få år. Etter ca. 50 år vil strålingsnivået ha blitt redusert med en faktor 1000 (IFE, 2007).

Et lagringskonsept må primært være utformet med tanke på strålingsskjerming. Det finnes i dag en rekke løsninger tilgjengelig i markedet og som blant annet skiller seg på hvilke hensyn som blir ivaretatt av de enkelte avfallspakker eller av konseptet som helhet. Noen av disse konseptene er også transportable, hvor det eksempelvis for den danske DR-3 reaktoren brukes et konsept basert på skjermede ISO containere.

7.2.4 Utvalgets vurdering

Utvalget anser at det for de ulike typene av avfall vil være ulike hensyn som må ivaretas ved utforming av et lagringskonsept. For et nytt mellomlager, med en antatt levetid på 50 til 100 år, vil det være ønskelig med en stor grad av fleksibilitet i forhold til mengder og typer av avfall som lagres.

Begge de løsningene som Fase 1-utvalget beskriver tar utgangspunkt i et behov for skjerming ut over den skjermingen som ligger i de enkelte avfallspakkene. Et slikt konsept vil kunne gi en kostnadseffektiv og arealbesparende lagring av enkelte typer avfall, eksempelvis rivingsavfall. Løsningene er imidlertid ikke godt egnet for uranavfall, hvor det vil være krav til inspiserbarhet av avfallet. For løsning b) «grube nedsenket under dekket i avfallshallen» vil det kunne tenkes vanninntregning inn i gruben, samtidig som selve konstruksjonen er vanskelig å inspisere.

Siden det i et langt tidsperspektiv vil være usikkerheter knyttet til typer og mengder av avfall samt utforming av avfallspakkene anser utvalget at et uinnredet lagringsareal vil gi størst fleksibilitet. De individuelle avfallspakkene kan da utformes for å ivareta de hensyn som er aktuelle for hver enkelt type avfall. Tønner, kokiller og transportabel lagringsbeholder er eksempel på avfallspakker. Standard industrielle containere vil kunne modifiseres for å gi avfallspakker med en homogen størrelse eller å tilpasse lagringsmiljøet for de enkelte typer avfallet, eksempelvis i form av ekstra skjerming, fysisk sikring eller plombere som en del av sikkerhetskontroll.

I dimensjoneringen av avfallsdelen av et nytt mellomlager anser Utvalget at anlegget bør være mulig å utvide men at man i første omgang ikke tar hensyn til framtidig rivingsavfall. Dette på grunn av den usikkerhet som er knyttet til hvor mye slikt avfall som ikke lar seg deponere i Himdalen, men også fordi man til dette formålet bør vurdere gjenbruk av eksisterende fjellrom og bygningsmasse i Halden.

Fotnoter

1.

Tall pr desember 2010
Til forsiden