Hovedmeny løsninger for permanent oppbevaring av radioaktivt avfall

Utstilling ved Olkiluoto besøkssenter i Finland. Finland har kommet lengst i å utvikle et dypdeponi for oppbevaring av høyradioaktivt brukt atombrensel. De planlegger å ta i bruk det svenskutviklede konseptet KBS-3 hvor man kapsler inn brenselet i kobber. Kapslene skal oppbevares i tunneler som fylles med bentonittleire på cirka 400 meters dyp i stabilt grunnfjell. Slik oppnår man et flerbarrieresystem som skal hindre utslipp til omgivelsene. En lignende løsning kan være aktuell for Norge. Foto: NND/Hanne Lund-Nilsen

Hvordan skal norsk radioaktivt avfall håndteres i fremtiden?

Norge må utvide og fornye sin infrastruktur for håndtering av radioaktivt avfall og finne en løsning for permanent oppbevaring. Dagens kombinerte lager og deponi er ikke egnet for alt radioaktivt avfall som må håndteres og har ikke kapasitet til å ta imot alt avfallet som vil oppstå i løpet av de neste tiårene.

En av NNDs oppgaver er å utrede og foreslå gode, sikre og samfunnsøkonomiske løsninger. Deretter skal den norske regjeringen/Stortinget ta den endelige avgjørelsen for hvilke løsninger Norge skal velge.

Dagens situasjon

Forskningen ved IFEs atomreaktorer etterlater seg 16,5 tonn høyradioaktivt brukt atombrensel. Dette brenselet er i dag midlertidig lagret på atomanleggene i Halden og på Kjeller. Dette er ingen varig løsning.

Atomanleggene skal rives i løpet av perioden frem mot 2040. Vi vet at rivningen vil generere omtrent 55 000 tonn med bygningsavfall. Det meste av dette avfallet vil inneholde lave konsentrasjoner av radioaktivitet, og klassifiseres som såkalt lavradioaktivt avfall.

Lav- og mellomradioaktivt avfall leveres i dag til Kombinert lager og deponi for radioaktivt avfall (KLDRA), som ligger i Himdalen i Aurskog-Høland. Men dette anlegget har ikke nok kapasitet til å ta imot alt det radioaktive avfallet som vil oppstå i løpet av de neste tiårene.

Norge må med andre ord bygge en infrastruktur for å håndtere et bredt spekter av radioaktivt avfall.

Ny utredning skal leveres sommeren 2021

NND har fått i oppdrag av Nærings- og fiskeridepartementet å utføre en konseptvalgutredning (KVU) om oppbevaring av norsk radioaktivt avfall der ulik ekonsepter og kombinasjoner av disse konseptene skal analyseres med hensyn til sikkerhet og samfunnsøkonomisk nytte. Denne utredningen skal leveres til sommeren 2021.

Her kan du lese mer om NNDs utredninger etter statens prosjektmodell for store investeringer.

Behov for midlertidige lagre

Å etablere et nytt deponi for permanent oppbevaring av avfallet forventes å ta så lang tid at avfallet må lagres midlertidig inntil det nye deponiet er i drift. Dekommisjoneringen av IFEs nukleære anlegg bør igangsettes så snart som mulig, og for å sikre fremdrift i nedbyggingen, kan mellomlagre tjene som midlertidig oppbevaring for brukt brensel og avfall fra dekommisjoneringsprosessen.

Siden det eksisterende deponiet for radioaktivt avfall ikke vil ha kapasitet til å ta imot alt dekommisjoneringsavfallet, og ikke er egnet for å ta imot det mest radioaktive avfallet – for eksempel brukt brensel, ser NND på muligheten for å etablere midlertidige lagre for radioaktivt avfall i tilknytning til atomanleggene som skal dekommisjoneres, det vil si både på Kjeller og i Halden.

For det lav- og mellomradioaktive avfallet er det snakk om vanlige industribygg. For det høyaktive avfallet kan det bli aktuelt med lagring i transportable lagringsbeholdere (casks). Dette er beholdere som er spesialdesignet for transport og midlertidig lagring av høyradioaktivt avfall.

Lagrene skal designes for å oppfylle dagens sikkerhetskrav og må bygges for å kunne være i drift i flere tiår.

Brukt atombrensel må deponeres dypt under bakken

Brukt atombrensel klassifiseres som høyradioaktivt avfall, som betyr at det kan være skadelig for mennesker og miljø i flere hundre tusen år.

Det er i dag internasjonal konsensus om at den beste måten å håndtere høyradioaktivt avfall på, er å deponere det dypt under bakken i stabile geologiske formasjoner, for eksempel i fjellhaller.

Finland har kommet lengst i å utvikle et slik deponi. Der er et anlegg under utbygging i Olkiluoto, med et håp om idriftsettelse dette tiåret. I Sverige er et tilsvarende anlegg planlagt i Forsmark i Østhammar kommune. Det svensk-finske konseptet går ut på å kapsle inn brukt atombrensel i sylindere med 5 cm tykke vegger av kobber. Sylindrene plasseres i fjellhaller i stabil granitt 400-500 meter under bakken.

Borehullsteknologi fra olje- og gassbransjen kan bli en del av løsningen

Et interessant alternativ til det svensk-finske konseptet, drar nytte av teknologi fra oljebransjen. Konseptet går ut på å senke kapsler med avfall ned i dype brønner som bores fra overflaten. Dette konseptet er særlig aktuelt for mellomradioaktivt og høyradioaktivt avfall. Dybden og bredden til borehullet kan variere, men vi jobber med et foreløpig konsept hvor 55 cm brede kapsler senkes ned til 1000 meter eller dypere.

En løsning med borehull forventes å være billigere, enklere å lokalisere og raskere å bygge enn fjellhalldeponier, men likevel minst like trygt. Borehull kan være en særlig kostnadseffektiv løsning for land som har relativt små mengder høyradioaktivt avfall, som f.eks. Norge.

Borehull har i de siste årene fått stadig mer oppmerksomhet i det internasjonale fagmiljøet for radioaktivt avfall. NND deltar i to utviklingsprosjekter knyttet til dype borehull som deponi for radioaktivt avfall med henholdsvis IAEA og ERDO WG.

Den største ulempen med borehullskonseptet er at det så langt er en mindre utviklet metode enn deponering i fjellhaller, men på grunn av det internasjonale utviklingsarbeidet som pågår, så kan forspranget krympe i løpet av de neste årene.

Sentrale dokumenter

Her finner du utredninger, strategier og andre sentrale dokumenter innenfor området radioaktivt avfall.

 

Se Publikasjoner for flere dokumenter

Illustrasjonsbilde: Borehullskonsept (venstre) og et potensielt nasjonalanlegg for flere typer radioaktivt avfall. Kilde: hhv. BGE-TEC og AINS Group.

Lav- og mellomradioaktivt avfall er også krevende

Når atomreaktorene rives, vil det altså oppstå omtrent 50 000 tonn avfall. Det aller meste av dette vil ikke være noe mer radioaktivt enn vanlig bygningsavfall. Den nest største andelen vil inneholde så vidt høye nok konsentrasjoner av radioaktivitet til at det regnes som radioaktivt avfall. Det gjelder f.eks. betongen rundt reaktorkjernene. Slikt avfall kalles lavradioaktivt eller svært lavradioaktivt avfall. Det kjennetegnes av at radioaktiviteten dør ut til nivåer som er under grenseverdiene for hva som klassifiseres som radioaktivt avfall i løpet av noen hundre år eller mindre, og at det avgir så svak stråling at personell kan håndtere det uten noen form for skjerming. Til slutt, vil en liten andel av avfallet være av typen langlivet mellomradioaktivt. Det tar lengre tid før det dør ut, og det stråler generelt sett nok til at man f. eks. må fore avfallsbeholderne med bly for å beskytte omgivelsene mot stråling.

Dagens nasjonale deponi vil bli fullt

Norge har i dag et nasjonalt lager- og deponi for lav- og mellomradioaktivt avfall (KLDRA). KLDRA håndterer radioaktivt materiale og alle strålingskilder fra medisin, industri, forsvar og forskning i Norge. KLDRA vil bli fullt og i tillegg forbyr KLDRAs driftstillatelse mottak av flere typer mellomradioaktivt avfall, samt alt høyradioaktivt avfall. For å håndtere alt avfallet som vil oppstå de neste tiårene, trengs det derfor mer deponikapasitet og minst én ny type deponi.

Det finnes flere mulige løsninger på denne utfordringen. Den mest alminnelige måten å bygge et deponi for mellomradioaktivt avfall på, er å sprenge ut en fjellhall noen titalls meter under bakken. Der plasseres avfallsbeholdere av stål i betongceller, som så støpes igjen med sement. KLDRA er et slik deponi, men et nytt deponi må trolig ligge noe dypere for å få lov til å ta imot mellomradioaktivt avfall. Alternativt, kan man benytte borehull eller sjakter for mellomradioaktivt avfall, men det setter selvsagt grenser for hvor store avfallskolli som kan deponeres.

Bilde: Det nasjonale deponiet for lav- og mellomradioaktivt avfall (KLDRA) tar imot radioaktivt avfall som lagres i tønner og stålkasser plassert i betongceller inne i en fjellhall. Foto: IFE.

Svært lavradioaktivt avfall

Svært lavradioaktivt avfall utgjør en annen type utfordring. Det kan ifølge internasjonale retningslinjer deponeres i relativt enkle overflatedeponier (fyllinger) med membran, dreneringslag og geologiske barrierer. Slike anlegg er like trygge som å deponere avfallet i KLDRA, men koster mindre. I dag deponeres det imidlertid i KLDRA, fordi det ikke finnes noen alternative mottak.

Behov for et nytt anlegg

En sannsynlig vei videre for Norge er å etablere deponikapasitet i et nytt anlegg for håndtering og oppbevaring av alle typer menneskeskapt radioaktivt avfall i Norge, inkludert det brukte atombrenselet, avfall fra dekommisjoneringen av atomanleggene og radioaktive kilder fra medisin, forskning og industri. Anlegget skal være operativt i 100 år med tilsynsplikt i 300 år.

En slik samlokalisering vil begrense antall lokasjoner for oppbevaring av radioaktivt avfall, skape et samlet kompetansemiljø og vil kunne gi besparelser i investerings- og driftskostnader.

I tillegg til deponiene og håndteringsanlegg kan man ha et besøkssenter som bidrar til informasjon til publikum, kompetansebygging innen fagområdet og skaper positive ringvirkninger lokalt og regionalt i form av bl.a. arbeidsplasser, turister, innkjøp og utbygging av infrastruktur.

Når kan et nytt deponi stå ferdig?

Det forventes at det vil ta lang tid før et deponi kan stå ferdig, minst 20 år ut fra erfaringer fra andre land. NNDs tidslinje er at et nytt anlegg for permanent oppbevaring av radioaktivt avfall skal være i drift i 2040.

Illustrasjonsbilde: Mulig modell for kombinert behandlingsanlegg, lager og deponi for radioaktivt avfall.