sou · GQB363 · 2003-01-01 00:00:00 — KASAM understryker att ett avskaffande av 6 § och en modifiering av 5a § ingalunda innebär att det skulle vara fritt fram för att uppföra och driva nya kärnkraftverk, eftersom sådan verksamhet under alla förhållanden kräver särskilt tillstånd av regeringen. De politiskt ansvariga organen förfogar redan över de verktyg som behövs för att genomföra den energipolitik som beslutas i demokratisk ordning. KASAM understryker vikten av att rivningsfrågorna uppmärk- sammas samt ser positivt på den översyn av finansieringslagen som regeringen har aviserat och där dessa frågor till del kan komma att behandlas. Enligt KASAM:s bedömning är det viktigt att annat långlivat avfall (än använt kärnbränsle) karaktäriseras och dokumenteras samt att långtidsegenskaperna för den betong som skall användas som konstruktionsmaterial i slutförvaret för sådant avfall utreds. Vidare behöver den säkerhetsanalytiska metodiken utvecklas för den speciella typ av avfall som det aktuella, långlivade avfallet utgör. Behov av ett forskningsprogram kring kärnavfallsfrågorna med inriktning på samhällsvetenskap och humaniora KASAM konstaterar att SKB:s lokala arbete kan komma att få betydelse för såväl lokala som regionala samhällsförhållanden. Det är därför viktigt att detta arbete sker i nära kontakt med utvecklingen på de socioekonomiska, juridiska och demokratiska arenorna. KASAM pekar på behovet av att nu komma igång med ett forskningsprogram kring kärnavfallsfrågorna med inriktning på samhällsvetenskap och humaniora. En möjlighet är att rege- ringen inledningsvis uppdrar åt KASAM att definiera forsknings- behoven och att ansvara för genomförandet av ett sådant forsk- ningsprogram. Arbetet bör bedrivas i två etapper. Under en inledande etapp ger regeringen i uppdrag att definiera angelägna forskningsuppgifter inom humaniora och samhällsvetenskap med relevans för slutförvaringen av kärn- avfall. I en andra etapp identifierar KASAM – efter samråd med lämpliga organ inom forskarvärlden väl meriterade forskare som tillfrågas om sitt intresse att engagera sig för de forsk- ningsuppgifter som identifierats under den inledande etappen. KASAM uppdrar därefter åt forskare att genomföra projekt som KASAM betraktar som särskilt angelägna, tillhandahåller finan- siering samt kommer överens om hur resultaten skall redovisas. KASAM anser att en rimlig ekonomisk nivå på detta sam- hällsvetenskapligt inriktade forskningsprogram kring kärn- avfallsfrågorna är storleksordningen . Denna nivå bör uppnås efter en successiv uppbyggnad under 2 och behållas under platsundersökningsskedet, det vill säga fram till den tidpunkt när SKB erhåller tillstånd enligt miljö- balken och kärntekniklagen att påbörja arbetet med en slut- förvarsanläggning. finns det anledning att överväga om programmet bör fortsättas med samma eller med ändrad inriktning eller om det bör avslutas. Finansieringen bör ske genom att regeringen ställer medel från Kärnavfallsfonden till KASAM:s förfogande. Enligt 12 § lagen (1984:3) om kärnteknisk verksamhet (kärn- tekniklagen) skall reaktorägarna upprätta eller låta upprätta ett program för den allsidiga forsknings- och utvecklingsverksamhet samt de övriga åtgärder som behövs för att på ett säkert sätt hantera och slutförvara i verksamheten uppkommet kärnavfall och att på ett säkert sätt avveckla och riva anläggningar som inte längre behövs. Programmet skall upprättas och skall omfatta av och ges in till Statens kärnkraft- inspektion, SKI. Reaktorägarna har uppdragit åt det gemensamt ägda bolaget , , att upprätta detta pro- gram. FUD-program 2001 – Program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärn- avfall – redovisades av SKB . KASAM – för kärnavfallsfrågor – är en fristående vetenskaplig kommitté inom med uppgift att utreda frågor om kärnavfall och avställning av kärntekniska anläggningar samt att lämna regeringen och vissa myndigheter råd i dessa frågor. I KASAM:s uppdrag ingår bland annat att för regeringen redovisa sin självständiga bedömning av kärnkraft- företagens forsknings- och utvecklingsprogram. Föreliggande rapport utgör KASAM:s yttrande till regeringen över SKB:s FUD-program 2001. SKI har tidigare yttrat sig till regeringen över FUD-program 2001 (se SKI Rapport 02:9). SKI har i samband med sin gransk- ning av programmet inhämtat yttranden från Statens strål- skyddsinstitut, SSI, (se SSI Rapport 2002:3) och cirka 40 andra remissinstanser. 1.2KASAM:s granskning av FUD-program 2001 KASAM:s granskning har i huvudsak skett genom insatser av kommitténs ledamöter, sakkunnige, experter och sekreterare. Bland utgångspunkterna för KASAM:s granskning kan nämnas KASAM:s tidigare granskningsyttranden över FUD- program 98 () och den så kallade FUD-K- rapporten (Samlad redovisning av metod, platsval och program inför platsundersökningsskedet, ), som utgör SKB:s komplettering av FUD-program 98, samt regeringens beslut (respektive ) över dessa båda redovisningar av FUD-programmet. KASAM har även tagit del av yttranden från SKI samt SSI och övriga remissinstanser med avseende på det aktuella FUD-programmet. I det följande redovisas först KASAM:s helhetsbedömning av FUD-program 2001. Därefter följer kommentarer till de avsnitt i FUD-program 2001 som KASAM har granskat närmare. Slut- ligen redovisar KASAM sin syn på behovet av ett forsknings- program kring kärnavfallsfrågorna med inriktning på samhälls- vetenskap och humaniora. SKB:s FUD-program 2001 har en teknisk/naturvetenskaplig in- riktning med tonvikt på forskning och teknikutveckling. I programmet behandlas inte humanistiska och samhällsveten- skapliga frågor som har betydelse för slutförvaring av kärnavfall. Av förordet till 2001 framgår att frågor som rör lokalisering av SKB:s anläggningar kommer att redovisas i sam- band med ansökningar till myndigheterna och i därtill hörande miljökonsekvensbeskrivningar. KASAM anser att reaktorägarna genom FUD-program 2001 har uppfyllt kraven i 12 § kärntekniklagen. KASAM anser även att SKB har redovisat sitt forsknings- och utvecklingsprogram på ett förtjänstfullt sätt. Det gäller både vad SKB har gjort och vad man avser att göra. Rapporten är väl- strukturerad och tydlig. Den innehåller bland annat en syste- matisk genomgång av framför allt myndigheternas tidigare syn- punkter och hur dessa synpunkter har tagits om hand eller avses tas om hand. Av FUD-program 2001 framgår att det fortfarande finns ett stort utvecklingsbehov på ett antal viktiga tekniska områden. Detta gäller till exempel tillverkning och förslutning av kapslar samt kontrollmetoder för dessa verksamheter. laboratorium i är en viktig resurs i detta samman- hang. Även inom andra områden, till exempel geologi, kemi, hydro- logi, biologi och bergmekanik, finns det ett stort behov av fortsatt forsknings- och utvecklingsarbete, liksom av praktiska demonstrationer av tekniska tillämpningar. Berglaboratoriet vid är därför viktigt både för vetenskaplig förståelse av olika processer och för praktisk hantering i samband med deponering och återtagande av kapslar etc. Ingående kunskaper om barriärerna (kapsel–buffert–återfyll- ning–geosfär) samt en djupare förståelse för biosfärens samman- sättning och de biologiska processerna utgör grundläggande förutsättningar för ett säkert slutförvar samt för möjligheterna att göra tillförlitliga miljökonsekvensbeskrivningar och säker- hetsanalyser i ett långtidsperspektiv. Härigenom underlättas förståelsen av riskerna med ett djupförvar jämfört med andra risker i samhället. – Säkerhetsanalysen är det verktyg med vilket olika frågor och parametervärden kan kopplas ihop för att ge en sammanfattande bild av säkerheten i slutförvarssystemet. Även säkerhetsanalysen behöver utvecklas. förefaller, enligt KASAM:s bedömning, alltför optimistisk för att garantera god kvalitet på allt det arbete som behöver göras. Utveckling av teknik och kontrollmetoder, bland annat för tillverkning och förslutning av kapslar, samt utveckling och genomförande av platsundersökningar, säkerhetsanalyser, miljökonsekvensbeskrivningar och tillståndsansökningar, med tillhörande tekniska underlagshandlingar, utgör exempel på tids- krävande moment inför anläggandet av ett djupförvar. Vissa av de vetenskapliga experimenten är dessutom av långsiktig karak- tär och behöver därför drivas parallellt med det övriga utveck- lingsarbetet. KASAM anser att humanistiska och samhällsvetenskapliga frågor, med betydelse för slutförvaring av kärnavfall, bör få ökad uppmärksamhet. KASAM har i avsnitt 14 lämnat förslag till hur forskning inom dessa områden kan organiseras och finansieras. KASAM framhåller att kommande redovisningar av FUD- program bör ha en stor vetenskaplig bredd för att kunna mot- svara kärntekniklagens krav på allsidighet. SKI och SSI har i sina yttranden över FUD-program 2001 föreslagit att det skall krävas att SKB skall redovisa ett så kallat strategidokument, som skall hållas uppdaterat. KASAM anser att sådan redovisning av aktuella strategiska frågor bör hållas till- gänglig för allmänheten och övriga berörda. KASAM anser även att sådan dokumentation av strategiska frågor bör bli föremål för granskning på det sätt som sker av de återkommande FUD- programmen, med krav på allsidig redovisning av SKB:s forsk- nings- och utredningsverksamhet med mera. ställer krav på bästa möjliga teknik. Detta förut- sätter att alternativa möjligheter utreds och värderas med hänsyn till säkerhet och miljökonsekvenser. För att befrämja fortsatt forskning om alternativa sätt att ta hand om använt kärnbränsle, till exempel separation och transmutation, föreslår KASAM en översyn av 5a § första stycket och 6 § kärntekniklagen. SKB framhåller säkerhetsanalysens betydelse och det ständiga samspel som finns mellan säkerhetsanalys, forskning och för- varsutformning, där kunskapen om de långsiktiga förändringarna i förvarsmiljön är central. SKB:s säkerhetsanalysrapport 97 innebär en tillämpning av metodik för säkerhetsanalysarbete. Denna rapport har varit föremål för granskning av bland andra SKI, SSI och KASAM. Rapporten har också, på Kärnkraft- inspektionens initiativ, granskats av internationella experter. SKB har delvis även tagit hänsyn till de synpunkter som fram- fördes vid granskningen av SKB:s så kallade (Samlad redovisning av metod, platsval och program inför plats- undersökningsskedet), som regeringen krävde som en komplette- ring av FUD-program 98. SSI och SKI har utfärdat föreskrifter för slutförvaring med vilka säkerhetsanalysens resultat skall jämföras. I dessa före- skrifter finns också vissa anvisningar om hur säkerhetsanalysen skall genomföras. KASAM har i tidigare granskningar av SKB:s FUD-program givit stöd åt SKB:s arbete inom detta område. Det gäller bland annat användningen av de så kallade THMC-diagrammen där utgångspunkterna för säkerhetsanalysen redovisas. KASAM har vidare framhållit betydelsen av olika scenarioval. KASAM har även påpekat att känslighetsanalysen för de komplicerade syste- men behöver utvecklas. KASAM har vidare betonat att även andra initialtillstånd än ett förslutet förvar borde analyseras. Säkerhetsanalyskapitlet (kapitel 3) i FUD-program 2001 har karaktären av ett inledningskapitel till en rad olika analyser som behandlas i de följande kapitlen. Kapitlet beskriver SKB:s pro- gram med syfte att vidareutveckla metodiken för analyser av långsiktig säkerhet för djupförvaret. Man bör lägga märke till att säkerhetsanalysens inriktning och omfattning är beroende av den initiala tidpunkt som väljs för beskrivningen av förvarets säkerhet. På sidan 28 framhåller SKB att frågor om initial- tillståndet tas upp i kapitel 3 10. I inledningen till kapitel 3 framhåller man att tidpunkten för initialtillståndet kan vara olika för olika förvarsdelar. Av FUD-program 2001 följer att valet av tidpunkt för olika initialtillstånd, som har betydelse för säkerhetsanalysen, har gjorts på ett sådant sätt att vissa säker- hetsfrågor faller utanför säkerhetsanalysen för slutförvaret även om dessa kan ha betydelse för slutförvaringen. Detta gäller exempelvis följande. Säkerhetsanalyser av inkapsling av bränsle Säkerhetsanalyser av transport av material från CLAB till in- kapslingsanläggningen samt av transport av inkapslat bränsle till slutförvar Säkerhetsanalys för driftfasen av slutförvaret Av nästa FUD-program bör det framgå när och var sådana säker- hetsanalyser kommer att genomföras. Vidare saknar FUD-programmet en närmare beskrivning av säkerhetsproblem i samband med ett eventuellt återtag av kapslar. I avsnitt 12.3.4 finns en kortfattad beskrivning av projekt , men det framgår inte av denna beskrivning vil- ken form av säkerhetsanalys som kommer att genomföras. Även detta bör framgå av nästa FUD-program. Programmet för systembeskrivning redovisas i avsnitt 2.2, programmet för val av scenarier redovisas i avsnitt 2.3 och programmet för analys av valda scenarier redovisas i avsnitt 2.4. På sidan 30 framhåller SKB att en fullständig beskrivning av alla termiska, hydrauliska, mekaniska och kemiska aspekter på slutförvarssystemet och rum torde ligga helt utanför det möjligas gräns. Många delar kan dock modelleras i detalj och detta utgör ett väsentligt inslag i säkerhetsanalysen. I avsnitt 2.3 om scenarioval klarläggs de modelleringar som man har valt. De scenarier som behandlats utgår från att förhållanden i omgiv- ningen ändras, med undantag för kapseldefektscenariot som är ett internt scenario. Här framhålls till exempel att konse- kvenser av jordskalv för förvarets säkerhet kommer att bedömas. Det framhålls också att arbetet med scenarier baserat på mänsk- liga handlingar kommer att fortsätta. Det borde emellertid framgå vilka slags scenarier det är fråga om och om dessa scena- rier omfattar till exempel avsiktligt eller oavsiktligt mänskligt intrång. Det interna scenariot, kapseldefektscenariot, måste ingå i scenariolistan, eftersom det är en förutsättning för analyser av de övriga barriärernas förmåga att kvarhålla eller fördröja radio- nuklider som frigörs från en kapsel. Men även för de övriga tillverkade barriärerna, bufferten och återfyllningen, behöver defektscenarier analyseras, bland annat för att ge underlag för acceptanskriterier. KASAM anser att det är väsentligt att säkerhetsanalysens utgångspunkter och metodik beskrivs och motiveras på ett tyd- ligt sätt. Säkerhetsanalysen är ju det verktyg som används för att visa att säkerhet för slutförvaringen (eller andra delar av slut- förvarssystemet) kan uppnås och att de av myndigheterna an- givna kraven kan uppfyllas. KASAM anser att det därför är angeläget att utvalda scenarier ger en bild av den säkerhet i olika tidsperspektiv som med sannolikhet kan uppnås (från 100 till 100 000-tals år). En utgångspunkt för säkerhetsanalysen bör vara att säkerheten skall analyseras för den tid som det använda kärn- bränslet representerar en farlighet. Osäkerheten i bedömningar och beräkningar kan öka med tiden och detta skall naturligtvis beaktas. Att avstå från långtidsbedömningar på grund av svårigheter kan dock aldrig vara en rimlig ambitionsnivå. Genomförandet av säkerhetsanalysen för ett slutförvar för an- vänt kärnbränsle är en stor och komplex teknisk/naturveten- skaplig uppgift, men också en fråga om filosofi och etik. I avsnitt 2.4 presenteras och sammanfattas säkerhetsanalysen i SR 97. Den omfattar bland annat en metod för riskberäkningar. SKB framhåller att flera frågor kring riskberäkningar behöver utredas ytterligare. Det bör understrykas att vissa riskberäk- ningar inte kan göras på ett enkelt sätt. Det kan till exempel gälla risken för att förvaret utsätts för avsiktligt eller oavsiktligt mänskligt intrång. Det bör övervägas om inte FUD-programmet bör omfatta en beskrivning av sådana icke-kvantifierbara risker. KASAM vill också peka på säkerhetsanalysens funktion och betydelse som ett verktyg för att identifiera och öka förståelsen för fenomen och processer i samband med forskning och ut- veckling av systemet för slutförvaring. Detta innebär bland annat att säkerhetsanalysen bör kunna vara ett (av flera) verktyg för styrning av platsundersökningar liksom för utveckling av tekniska barriärer. KASAM:s tidigare synpunkter på 97 har till stor del be- aktats i FUD-program 2001. Även i den utlovade nya metod- rapporten, som delvis kommer att bygga på resultat från plats- undersökningar, bör SKB beakta KASAM:s tidigare framförda synpunkter på 97 liksom de synpunkter som KASAM nu framför. SKB:s säkerhetsanalyser har fokuserats på slutförvarets lång- siktiga säkerhet. Enligt KASAM:s uppfattning bör säkerhets- analyser genomföras även för slutförvarets driftfas samt för andra förvarsdelar än slutförvaret, till exempel inkapslings- anläggning och transporter. Vidare bör en säkerhetsanalys göras för eventuellt återtag av kapslar från slutförvaret. SKB har genomfört en systematisk utveckling av den säker- hetsanalytiska metodiken för slutförvarets långtidsegenskaper. Enligt KASAM behöver dock metodiken utvecklas ytterligare. KASAM vill särskilt peka på det initiala kapseldefektscenariot och de frågor som relaterar till det inkapslade bränslet samt gjutjärnsinsatsen. Även för övriga barriärer såsom bentonit- buffert och återfyllnad behöver defektscenarier analyseras. KASAM anser vidare att flera frågor om probabilistiska risk- beräkningar behöver utredas ytterligare. KASAM påpekar också att det är svårt att beräkna sannolikheten för vissa förlopp, till exempel mänskligt intrång. KASAM pekar även på säkerhetsanalysens funktion, som ett verktyg för att identifiera och öka förståelsen för processer som har betydelse för säkerheten, samt framhålla att säkerhetsana- lysen bör kunna vara ett verktyg för styrning av platsundersök- ningar och för utveckling av tekniska barriärer. Den terminologi som används i beskrivningar av slutförvaret kan skapa missförstånd när forskningsprogrammet för bränslet redo- visas. Bränslematerialet, urandioxidkutsarna, är inneslutet i kapslingsrör (bränslekapsling) av zirkalloy, som är en legering av metallerna zirkonium och tenn. Den behållare av koppar (med gjutjärnsinsats) som innesluter bränslet kallas bränslekapsel eller kortare kapsel. Denna terminologi används genomgående i detta kapitel. Principen för ett slutförvar av KBS 3-typ är att bränslet iso- leras från det rörliga grundvattnet genom att inneslutas i en vattentät kapsel. Slutförvaret är säkert så länge kapseln förblir tät men man kan i en säkerhetsanalys inte utgå från att alla kapslar förblir täta i all framtid. Därför ingår i säkerhetsanalysen ett så kallat kapseldefektscenario, där en eller flera bränslekapslar fylls med vatten. Efter denna tidpunkt kommer radionuklider att kunna lakas ut ur bränslematerialet. Många faktorer har betydelse för denna urlakning. Kapslingsrören begränsar eller hindrar helt tillförseln av vatten till bränslekutsarnas yta. Detta minskar urlakningen. Bränslekutsarna kommer att vara mer eller mindre upp- luckrade till följd av bestrålningen i reaktorn. Detta ökar kontaktytan mellan vattnet och bränslet och därmed ur- lakningen. Det inträngande grundvattnets kemiska sammansättning har betydelse för lakbarheten hos de radioaktiva ämnen som finns i bränslet. Strålningen från bränslet sönderdelar (radiolys) vattenmole- kyler så att syreatomer frigörs. Urlakningen ökar i närvaro av syre (oxiderande miljö). Vattnet i bränslekapseln kommer att reagera med järnet i kapselns gjutjärnsinsats så att fri vätgas bildas. Vätgasen kan reagera med syreatomer så att vattenmolekyler återbildas och syret förbrukas (reducerande miljö). Detta minskar urlak- ningen. För att kunna göra beräkningar av frigörelsen av radionuklider från bränslet behövs data om dessa faktorer. Dessa data måste i många fall bestämmas genom mätningar i laboratorium. Mät- ningarna bör göras under förhållanden som så nära som möjligt liknar de förhållanden som råder inuti kapseln på sin plats i slutförvaret. Sådana mätningar under alltmer förvarsliknande förhållanden har pågått i Studsvik på uppdrag av SKB och i några andra laboratorier fristående från SKB. SKB redovisar i FUD- program 2001 resultat från sådana mätningar, de slutsatser man ansett sig kunna dra av dessa resultat samt program för fortsatta mätningar . 4.2Vatten- och gastransport i bränslekapselns hålrum SKB hänvisar till kapselkapitlet (kapitel 4) i FUD-program 2001 och de integrerade studier som görs av en skadad bränslekapsels utveckling. Detta är motiverat vad gäller själva inläckaget av vatten och hur detta påverkas av vätgasutvecklingen när gjut- järnsinsatsen korroderar, rostar. Men den viktigaste korrosions- processen är urlakningen av radionuklider ur bränslet. Denna urlakningsprocess studeras inom programdelen bränsleupplös- ning men i programbeskrivningen saknas hänvisningar till de be- tingelser för korrosionen, som ges av transportförloppen inne i bränslekapselns hålrum och in till bränslekutsarna. Dessa betingelser har analyserats i referens 5 24 till FUD- program 2001. Där visas att hålrummet kommer att fyllas med vatten och en blandning av gaser – vätgas, vattenånga och den gas som ursprungligen fanns i hålrummet. Om hålet i kapseln finns i den översta delen, exempelvis i svetsen mellan koppar- cylindern och locket kommer det huvudsakliga läckaget att bestå av vätgas och vattenånga. I första hand kommer sådana radio- nuklider att läcka ut som kan transporteras som gas. Om hålet finns i den nedre delen av kapseln kommer vätgasen att pressa ut vatten genom hålet. I det fallet kommer huvudsakligen vatten- lösliga radionuklider att läcka ut ur kapseln. Vattennivån i kapselns hålrum kommer att bero av vätgastrycket och av hur högt över kapselns botten som hålet genom kapseln finns. har de allra flesta bränsleelement varit hela när de tagits ut ur sina reaktorer, det vill säga det har inte funnits några hål i kapslingsrören av zirkalloy. På lång sikt i slutförvaret kommer det att gå hål på kapslingsrören eftersom varje sönderfall av en radionuklid som sänder ut en alfapartikel ger upphov till en heliumatom. Trycket innanför kapslingsröret kommer därför att stiga tills kapslingsröret brister så att gasen slipper ut. Det är svårt att göra direkta mätningar på bestrålade bränsle- stavar, men det bör vara möjligt för SKB att göra rimliga bedömningar av hur det tar innan kapslingsrören börjar läcka på grund av korrosionsangrepp eller inre övertryck. Efter- som inga radionuklider läcker ut från oskadade bränslestavar kan den förväntade tiden till mer omfattande kapslingsrörsskador vara betydelsefull i analyser av konsekvenserna av tidigt upp- komna skador på kopparkapseln. Skador på kapslingsrör på grund av inre övertryck kan ha olika form och lägen. Om hålet är litet kommer korrosionsmiljön innanför kapslingsröret att skilja sig från miljön vid ytor som är direkt exponerade för vattnet i kapseln. Vattnet innanför kapslingsröret kan få annorlunda korrosionsegenskaper. Figur 4 7 i FUD-program 2001 illustrerar att skillnader i korro- sionspotential kan få stora konsekvenser för upplösnings- förloppet. SKB nöjer sig med att bevaka detta forskningsområde om skador på kapslingsrör. Enligt KASAM förefaller det att vara en alltför låg ambitionsnivå. Upplösningsstudierna är den mest centrala delen av bränsle- programmet. På riktigt lång sikt kan de tillverkade barriärernas skyddsförmåga ifrågasättas. Skyddet av biosfären kan då i huvud- sak komma att bestå av begränsningar i frigörelsen av radio- nuklider från bränslet och i berggrundens förmåga att kvarhålla och späda ut radionukliderna på deras väg mot biosfären. SKB lägger också stor vikt vid upplösningsstudier. gjorda mätningar och de preliminära slutsatser som SKB dragit presenteras utförligt och informativt. KASAM kon- staterade i sitt yttrande över FUD-program 98 att mätmetoder- nas känslighet är mycket viktig eftersom halterna av aktinider och klyvningsprodukter normalt är mycket låga.