sou · GVB338 · 2008-01-01 00:00:00 — Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2007 – nu levandes ansvar, framtida generationers frihet Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2007 levandes ansvar, framtida generationers frihet Huvudrapport från för kärnavfallsfrågor (KASAM) SOU och Ds kan köpas från kundtjänst. För remissutsändningar av SOU och Ds svarar på uppdrag av . Beställningsadress: kundtjänst 106 47 Orderfax: Ordertel: E-post: Internet: Svara på remiss. Hur och varför. Statsrådsberedningen, 2003. – En liten broschyr som underlättar arbetet för den som skall svara på remiss. Broschyren är gratis och kan laddas ner eller beställas på Till statsrådet och chefen för Alltsedan sin tillkomst har för kärnavfallsfrågor (KASAM) regelbundet publicerat rapporter med sin självständiga bedömning av kunskapsläget på kärnavfallsområdet. Enligt de direktiv som regeringen beslutade för KASAM:s verk- samhet (Dir 1992:72) gäller att en sådan bedömning ska redovisas . KASAM överlämnar härmed sin rapport om kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2007 - den nionde på detta tema. består rapporten av dels föreliggande huvudrapport med titeln läget på kärnavfallsområdet 2007 – nu levandes ansvar, framtida generationers frihet (SOU 2007:38), dels fyra fördjupnings- rapporter. Dessa är Slutförvaring av använt kärnbränsle – regel- system och olika aktörers roller under beslutsprocessen (KASAM Rapport 2007:1), Säkerhetsanalys av slutförvaring av kärnavfall – roll, utveckling och utmaning (KASAM Rapport 2007:2), Tid för slutförvaring av kärnavfall – samhälle, teknik och natur (KASAM Rapport 2007:3) samt Riskperspektiv på slutförvaring av kärnavfall – individ, samhälle och kommunikation (KASAM Rapport 2007:4). Bakom föreliggande huvudrapport står samtliga ledamöter, experter och sakkunniga i KASAM. Fördjupningsrapporterna har utformats av olika författare som i de flesta fall är nära knutna till Rapporterna om kunskapsläget på kärnavfallsområdet finns också tillgängliga i engelsk version. KASAM avser att ge ut en engelsk översättning av delar av rapport. KASAMT har följande sammansättning:T (ordf.), professer, genetik och växtförädling, () (vice ordf.), professor, teologi, , professor, ekonomisk historia, , professor, beteendevetenskap, , professor, kemi, Tuija , docent mark- och vattenresurser med in- riktning på MKB, () , professor emeritur, hydrologi, Kungl Tekniska Hög- skolan (KTH) , professor, media och kommunikation, , professor, radiofysik, , professor, geologi, , professor emeritus, energisystemteknik, () Sakkunnig: , professor, maskinteknik, Tekniska Högskolan, Expert: , f.d. kommunalråd Kansli: (kanslichef) (biträdande sekreterare) Konsulter: , fil. dr (genomlysningsprojektet) mag. , fil. Den kunskapslägesrapport som för kärnavfallsfrågor (KASAM) presenterar har en något annan karaktär än de kunskapslägesrapporter som publicerats tidigare. KASAM har sett ett behov av att i någorlunda lätt tillgänglig form ge en samlad bild av sina bedömningar alltsedan den första kunskapslägesrappor- ten . En del har naturligtvis blivit överspelat av utveck- lingen, men förvånansvärt mycket är fortfarande relevant. kunskapslägesrapport ska ses mot bakgrund av att reg- eringen och berörda myndigheter inom måste ta ställ- ning till ansökningar om hur och var det använda kärnbränslet från de svenska kärnkraftverken ska slutförvaras. lämnade () in en ansökan att få bygga en s.k. inkapslingsanläggning. planerar företaget att ge in fullständiga ansökningshandlingar om bl.a. tillstånd för att anlägga ett slutförvar för det använda kärnbränslet. I sista hand faller det på regeringen att ta ställning till dessa ansökningar efter det att de i vanlig ordning har granskats av myndigheter och miljödomstol. Men KASAM vill inte endast återge sina bedömningar i en samlad form. Syftet är också att översiktligt skildra det händelse- förlopp inom vilket dessa bedömningar gjordes. På så sätt vill KASAM bidra till en grundläggande förståelse av hela det slutför- varssystem som planerats och utforskats inom SKB . Med grundläggande förståelse avser KASAM en integrerad kunskap om slutförvarets tekniska och naturvetenskap- liga grundförutsättningar. Dessa förutsättningar måste också inte- greras och samverka med juridiska, samhällsvetenskapliga och etiska dimensioner i ett mer omfattande sammanhang av kun- skaper. Först när vår samlade kunskap om ett kommande slutförvar integreras i och avstäms mot ett bredare sammanhang av kunskaper får vi en tillräcklig förståelse. Behovet av en sådan förståelse ska också ses mot bakgrund av frågornas oerhörda dimension , hundratusentals år. Betydelsefulla ställningstaganden till frågor som hänger samman med slutförvaring av vårt använda kärnbränsle – metod och plats – behöver alltså göras av samhällets organ inom en mycket nära fram- tid. Frågeställningarna har nationellt intresse. Trots det får de endast begränsad uppmärksamhet i den allmänna debatten. I de båda kommuner – och – där SKB utför platsundersökningar finns ett stort engagemang och ingående kunskaper hos lokala politiker och hos stora delar av befolkningen. Men i större delen av landet i övrigt verkar slutförvarsfrågan ses som en icke-fråga. KASAM ser ett behov av, och är angelägen om, att ge sitt bidrag till att förstärka kunskapsläget. För att underlätta för läsarna har kunskapslägesrapport delats upp i dels en allmän mer tillgänglig och sammanfattande huvudrapport, dels några fördjupningsrapporter med inriktning på särskilda områden. Dessa fördjupningsrapporter kan läsas separat från varandra och från den sammanfattande rapporten. Samman- tagna utgör de KASAM:s rapport om kunskapsläget på kärnavfalls- området 2007. Arbetet med att utforma fördjupningsrapporterna har utgått från tanken att dessa ska spegla frågorna om slutförvaring av det an- vända kärnbränslet utifrån fyra olika perspektiv: beslutsprocess, säkerhet, tid och risk. Frågor om beslutsprocessen diskuterades vid ett seminarium som KASAM anordnade . Rappor- ten från det seminariet, som utgavs (Slut- förvaring av använt kärnbränsle – regelsystem och olika aktörers roller under beslutsprocessen, KASAM Rapport 2007:1), ska ses som en fördjupningsrapport till kunskapslägesrapport. Övriga fördjupningsrapporter är följande: Säkerhetsanalys av slutförvaring av kärnavfall – roll, ut- veckling och utmaning (KASAM Rapport 2007:2). Tid för slutförvaring av kärnavfall – samhälle, teknik och natur (KASAM Rapport 2007:3). Riskperspektiv på slutförvaring av kärnavfall – individ, samhälle och kommunikation (KASAM Rapport 2007:4). Energikällor – förnybara och icke-förnybara ......................... Forskning om kärnavfallet och dess effekter ......................... Slutförvaring i och internationellt.............................. 1.5Kärnavfallsfrågan i ett samhällsperspektiv – beslut Strålskyddslagen, kärntekniklagen och .............. Föreskrifter och allmänna råd ................................................. Bästa möjliga teknik och optimering ...................................... De etiska förutsättningarna..................................................... Alternativ A och B ................................................................... KASAM:s bedömning av KBS-3 metoden.............................. Säkerhetsanalysens roll och utveckling................................... Flexibel eller systematisk platsvalsstrategi?............................ 5.4KASAM:s bedömning av förstudier och Beslutsprocessen – en social barriär? Den framtida beslutsprocessen ............................................... 6.3.1 Oklarheter när det gäller samordningen av ärendenas beredning inom och mellan förvaltningsmyndigheter, miljödomstol och 6.3.2 Oklarheter i användningen av vissa centrala termer och begrepp....................................................... 6.3.3 Oklarheter beträffande slutförvarets 1.1Energikällor – förnybara och icke-förnybara Man brukar skilja mellan förnybara och icke-förnybara energi- källor. De förnybara förnyas i samma takt som de används. Till dessa räknas energikällor som vattenkraft, biobränslen och vind- kraft – de uppgår till av energiförsörjning. Till de icke-förnybara räknas främst fossila bränslen (kol, olja och naturgas) och kärnenergi. De icke-förnybara energikällorna uppkom långt tillbaka i tiden. De fossila bränslena anses ha sitt ursprung i små vattendjur och växter som dött och blivit liggande på bottnen av hav och insjöar. har dessa organiska rester täckts av allt tjockare sedimentlager och utsatts för ökande tryck och temperatur. Kärn- kraftens viktigaste energikälla – uranet – bildades tillsammans med andra grundämnen ännu längre tillbaka i tiden innan solen och solsystemet uppkommit från en exploderande supernova (se vidare fördjupningsrapporten för slutförvaring av kärnavfall – sam- hälle teknik och natur, KASAM Rapport 2007:3). Den totala tillgången på uran i världen uppgår enligt IAEA- bedömning till . Med dagens förbruk- ningstakt skulle uranet räcka . Dessutom kan teknisk utveckling mot bättre kärnbränsle ge mer energi från en given mängd uran. Därtill finns mycket stora uranmängder i havsvatten, uppskattningsvis ca . Teknik för att ut- vinna dessa har studerats, men kostnaderna för utvinning i stor skala är inte kända. gjorde fysikerna och en märk- lig upptäckt. Efter ett experiment där man försökt att tillföra uran- kärnan neutroner för att skapa ett tyngre grundämne, bildades istället atomer med lägre atomnummer, ofta radioaktiva – och dessutom väldigt mycket energi! En tidigare medarbetare till – österrikiskan – på landsflykt i undan nazisterna, kom tillsammans med sin kollega på för- klaringen under en skidtur utanför . Neutronerna hade inte bildat ett tyngre grundämne utan splittrat urankärnan! I samband med klyvningen (fissionen) hade massa omvandlats till energi helt i enlighet med formel E=mc2. Den utvunna energin motsvarade precis massan gånger kvadraten på ljushastigheten. Det är denna process som utnyttjas i kärnvapensprängningar och i mer kontrollerade former och långsammare takt i de ca 400 kärnkrafts- reaktorer som är i drift runtom i världen. Tre kärn- kraftverk med sammanlagt 10 reaktorer är i drift i . De svarar för ca hälften av vår produktion av elektricitet. forskning har i detalj kartlagt de olika produkter som bildas när urankärnan splittras. Förutom fissionsprodukter och lättare atomer bildas bl.a. också neutroner och neutronaktiverings- produkter, av vilka transuraner (med fler protoner än uran) är av speciellt intresse ur strålskyddssynpunkt. Ett flertal fissions- produkter, neutronaktiveringsprodukter och transuraner har det gemensamt att de avger s.k. joniserande strålning, som ger upphov till jonisationer i de material som den träffar. Dessa s.k. radio- nuklider är i vissa fall kortlivade, medan andra sönderfaller lång- sammare och utgör ett strålskyddsproblem . Lyck- ligtvis har vi goda kunskaper om hur vi kan skydda oss och annat liv mot dessa radioaktiva ämnen. Gammastrålning och neutronstrålning från radioaktiva ämnen tar sig lätt genom olika material och är därför farliga även om strålkällan finns utanför kroppen. Använt kärnbränsle ger ifrån sig såväl gamma- som neutronstrålning med hög penetrationsförmåga. Strålningen i närheten av ett naket avvänt bränsleelement är så kraftig att den ger dödliga stråldoser till en oskyddad person även efter uttaget från reaktorn. Andra radioaktiva ämnen är farliga om de kommer in i kroppen, via vatten, mat eller luft och avger sin strålning där. Under de första århundradena dominerar cesium- och strontiumisotoper denna risk, men efterhand får transuraner som plutonium och americium större och större betydelse. Konstruktionen av ett effektivt och uthålligt slutförvar för kärn- avfallet är – enkelt uttryckt – lika med upprättandet av tekniska och/eller naturliga barriärer mot kärnavfallets kvarblivande joniser- ande strålning. I kapitel 3 återkommer vi till olika alternativa meto- der för konstruktionen av ett slutförvar med sådana egenskaper – och till andra metoder, enligt vilka man helt enkelt skulle kunna göra sig av med avfallet (s.k. kvittblivning). Det uran som används i ett kärnkraftverk laddas in i reaktorn i form av bränslestavar. En mycket liten del av uranet kommer till användning och när bränslestavarna tas ut består de fortfarande till av uran. Endast utgörs av klynings- produkter och av transuraner. Detta använda kärnbränsle måste hanteras med stor försiktighet. När det tas ut ur reaktorn är strålningsfarligheten 10 000 gånger högre än från naturligt uran. Strålningen kan åstadkomma skadeverkningar i form av föränd- ringar i cellernas DNA-molekyler, som i sin tur kan ge upphov till en ökad risk för cancer under resten av livet samt kan vid högre doser även leda till celldöd och vävnadsskador. Det dröjer flera hundratusen år tills denna strålning avklingat till strålningsnivåer i naturligt uran. Plutonium är en av dessa transuraner och har en halveringstid på ca 24 . Figur 1.1 ger en sammanfattande bild av det använda kärnbränslets farlighet och den tid det tar för strålningsfarligheten att avta. Avklingning med tiden för strålningsfarligheten hos använt kärn- bränsle, uppdelat på bidrag från transuraner (TRU) och klyvnings- produkter (fissionsprodukter,FP). Strålningsfarligheten jämförs med den för uranmalm tid (år) Källa: KASAM:s kunskapslägesrapport (SOU 2004:67, s. 328). En sak bör dock framhållas i detta sammanhang. Figur 1.1 kan inte tolkas så att det använda kärnbränslet inte medför några strål- skyddsproblem efter ca 100 . Det fortsätter även att utsända strålning (se figur 1.2). från oskärmat använt kärnbränsle blir gammadosraten ca 10 mSv (, 1997). Med intakt kapsling reduceras dosraten till ca 0,1 mSv/tim (, 2000). Som jämförelse kan nämnas att den högsta tillåtliga nivån för personer som yrkesbetingat arbe- tar med strålning är 50 mSv och för allmänheten 1 mSv . Figur 1.2 Doshastigheten (mSv/tim) från gammastrålning och neutronstrålning från oskärmat använt kärnbränsle efter uttaget ur reaktorn. Observera logaritmisk skala. Med intakt kapsel reduceras gammadosraten till av detta värde (, 2000). Gammastrålningsnivån mellan 300 000 och 1 miljon år ligger förmodligen kvar på ungefär samma nivå 1,000,000 (mSv/timme)' 1,000,000 Tid (år) Källa: Spent nuclear fuel – how dangerous is it? A report from the project Description of risk (TR- 97-13, s. 23). Vid sidan av det högaktiva använda kärnbränslet finns även låg- aktivt och medelaktivt kärnavfall. Det låg- och medelaktiva avfallet deponeras i ett särskilt slutförvar, SFR, under nära Forsmarks kärnkraftverk. Det medelaktiva avfallet i form av reningsfilter, skyddskläder, verktyg m.m. ingjutes i betong, medan det lågaktiva läggs i enklare behållare. Det högaktiva avfallet skiljer sig från det lågaktiva och medel- aktiva inte endast genom sin strålningsintensitet, utan också genom värmeutvecklingen. För att bli lättare att hantera kräver det hög- aktiva avfallet en avkylningsperiod, så att temperaturen nedbringas från ca 400 oC till under 100 oC. Detta sker genom att det använda kärnbränslet lagras i ett s.k. mellanlager. (Clab, Centralt lager för använt kärnbränsle) är i drift i anslutning till kärnkraftverket på Simpevarpshalvön norr om . Med hjälp av ett särskilt transportfartyg () transporteras högaktiva använda bränslestavar från de övriga svenska kärnkraftverken till Clab. forslar också låg- och medelaktivt avfall till SFR i Forsmark. Det rör sig om ett hundratal transporter . 1.3Forskning om kärnavfallet och dess effekter () har det centrala ansvaret för landets strålskydd och ansvarar också för viktig forskning inom området. Forskningen syftar till att öka våra kunskaper om bl.a. det högaktiva avfallets egenskaper, dess effekter på människor, djur och växter och hur vi och så länge som strålningsfarligheten består kan skydda oss mot dess skadeverkningar. En annan viktig del av forskningen bedrivs vid universitet och högskolor inom ämnen som radiofysik, radioekologi, fysik, kemi och kärnkemi. Forskning inom dessa områden finansieras också av Statens kärn- kraftinspektion (SKI). Svensk kärnbränslehantering AB (SKB) bildades av kärnkrafts- industrin bl.a. för att konkret utforma ett slutförvarssystem för det använda kärnbränslet. SKB har också genomfört olika forsknings- projekt inom sitt område. Denna forskning har redo- visats i s.k. Fud-program (program för forskning, ut- veckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärnavfall). omfattar SKB:s forsk- ning även ett särskilt samhällsforskningsprogram. Fud-program- men inklusive underlagsrapporter har kritiskt granskats av de statliga tillsynsmyndigheterna (SSI och SKI) samt av KASAM, universitet och högskolor m.fl. Det senaste Fud-programmet publicerades och granskades av KASAM i en särskild rapport till regeringen (SOU 2005:47). Ett centralt område av betydelse för våra kunskaper om kärn- avfallet och dess effekter är radiobiologi, dvs. vetenskapen om den joniserande strålningens inverkan på biologiska organismer. I detta sammanhang kan man notera att KASAM i nyssnämnda rapport (s. 27) uttryckte en oro över den pågående nedskärningen av resur- ser inom bl.a. strålningsfysik/radiofysik, radioekologi och strål- ningsbiologi. En mycket begränsad förstärkning har skett genom att SSI budget tillförts för grundläggande strålskyddsforskning. Genom den radioekologiska forskningen har vi goda och tillförlitliga kunskaper om de radioaktiva ämnenas omsättning i omgivningen och den joniserande strålningens effekter på levande organismer. Skadeverkningar uppstår först vid relativt höga strål- ningsdoser och viktiga kunskaper har erhållits efter kärnvapen- attackerna på och samt efter kärnkraftolyckan i Tjernobyl . UNSCEAR (Radiation) ställer kontinuerligt samman data beträffande strålningsnivåer och går igenom kunskapsläget när det gäller kunskaperna om effekter av joniserande strålning. International Commission on Radiological Protection (ICRP) – bildat – är en annan viktig aktör på detta område och gällande strålskyddsrekommendationer vilar på en god vetenskaplig grund. är inarbetade i aktuell nationell lagstiftning och bildar utgångs- punkten för de krav och kriterier som måste uppfyllas av ett slut- förvar för använt kärnbränsle. Vi återkommer till en samman- fattning av dessa krav och kriterier i nästa kapitel. Det kan också finnas andra effekter än de som beror på den joniserande strålningen från radionuklider i slutförvaret och som inte inkluderas i , t.ex. kemiskt toxiska ämnen i slutförvaret. KASAM behandlar inte dessa frågor i denna rapport. 1.4Slutförvaring i och internationellt De flesta länder som arbetat med kärnavfallsfrågan har valt geologisk slutförvaring som ett huvudalternativ. Det gäller t.ex. , , , och . Andra alternativ har också diskuterats och finns det bl.a. ett visst intresse för transmutation (se kapitel 3). Men geologisk slutför- – i berg, lera eller saltformationer – är fortfarande huvud- spåret. I tabell 1.1 ges en överblick över inriktningen på olika länders slutförvarsprogram. Tabell 1.1 Slutförvaring av högaktivt av fall (HLW/använt kärnbränsle (SF) i några olika länder. I samtliga länder är inriktningen slutförvaring, i form av flerbarriärsystem, i olika typer av geologisk formationer. I flera av länderna kan olika geologiska formationer bli aktuella (t.ex. och ), i tabellen anges nuvarande huvudinriktning Det antyds också i de föreskrifter om slutförvaring som beslutats av (se vidare kapitel 2) att geologisk slutförvaring är huvudspåret i det svenska slutförvarsprogrammet. Enligt dessa föreskrifter, ska säkerheten efter förslutning av ett slutförvar upprätthållas genom ett system av passiva barriärer (2002:1 2 §). Exempel på sådana barriärer är behållare för kärnavfall, buffert och den bergsformation i vilken kärnavfallet deponerats. Barriärernas huvudfunktion är att förhindra eller för- dröja spridningen av radioaktiva ämnen, så att de inte skadar människor eller miljö. Denna slutförvarsprincip kallas flerbarriär- system. Det finns en övergripande internationell enighet alltsedan 1970- talet om att den geologiska slutförvaringen ska bygga på ett fler- barriärsystem. I blev (se kapitel 3) av grundläggande betydelse. KBS 1 – som utvecklades i slutet av 1970- talet – förutsatte ett geologiskt flerbarriärsystem1. En bidragande faktor till den framväxande internationella samstämmigheten kring ett geologiskt flerbarriärsystem var enligt sociologen riskerna för kärnvapenspridning. Detta ledde också till 1 KBS-1 systemet avsåg slutförvaring av upparbetningsavfall, se vidare kapitel 3 och 4. att man övergav tidigare planer på upparbetning av kärnavfallet. Terrorister och skurkstater kan knappast anse det mödan värt att ta sig ner till ett förslutet slutförvar för att tillverka kärnvapen eller annat i utpressningssyfte. Det finns enklare sätt. Människan och biosfären ska alltså skyddas från det radioaktiva avfallet genom att detta isoleras i berggrunden. Djupet i kombina- tion med bergformationen och andra barriärer innebär att tran- sporttiden för de radioaktiva ämnena blir så pass lång att den farliga strålningen helt eller delvis avklingat på vägen från förvaret till biosfären. 1.5Kärnavfallsfrågan i ett samhällsperspektiv – beslut under osäkerhet Våra kunskaper om det använda kärnbränslet, dess egenskaper och skadlighet under 100 000-tals år vilar på vetenskaplig grund – det gäller också våra kunskaper om hur vi på olika sätt kan skydda människor, liv och miljö mot den joniserande strålningens skade- verkningar. SKB har genom sitt forskningsprogram i långa stycken besvarat frågan om hur en kombination av barriärer på olika sätt förhindrar eller åtminstone fördröjer radionuklider att via grund- vattenströmmar nå markytan. Däremot kan inga forskare med samma säkerhet uttala sig om yttre fysiska händelser, som skulle kunna påverka slutförvarets förmåga att avskärma det använda kärnbränslet från kontakt med biosfären. Jordbävningar eller istider skulle kunna vara två sådana händelser. De förslag till utformning av slutförvaret som diskuterats i har naturligtvis tagit hän- syn till sådana händelseförlopp (Se vidare fördjupningsrapporten av slutförvaring av kärnavfall – roll, utveckling och utmaning, KASAM rapport 2007:2) Vi kan således bedöma och kontrollera slutförvarets förmåga att under relativt statiska förhållanden förhindra ett läckage av radio- nuklider som är farliga för liv och människor. Med samma säkerhet kan vi inte bedöma när i tiden jordbävningar och andra svårförut- sedda fysiska händelseförlopp (kometnedslag, större klimatföränd- ringar etc.) kommer att inträffa, men slutförvaret kan ändå ut- formas så att det kan förutses behålla sin förmåga att innesluta det använda kärnbränslet under ett helt spektrum av yttre fysiska för- ändringar. Däremot är vår möjlighet att förutsäga olika typer av sam- hällsförändringar mycket mer begränsad. har vi lärt oss en hel del om efterkrigstidens värderingssvängningar och hur dessa påverkat den kulturella, sociala och politiska utvecklingen. Vissa prognoser kan göras på basis av dessa kunskaper. Men vår kunskap om kommande generationers levnadsförhållanden på – för att inte tala om samhällsförhållandena 100-tals, 1 000-tals och t.o.m. 100 000-tals år – är praktiskt taget obefintliga. Sådana samhällsförhållanden skulle kunna påverka slut- förvaret och dess grundläggande funktion på olika sätt. För det första kan samhällsförhållanden naturligtvis avgöra om ett framtida samhälle har resurser och kunskaper att förhindra eller i varje fall begränsa de skadeverkningar som kan bli följden av ett läckage. För det andra kan samhällsförhållandena också påverka sannolikheten av ett slutförvarsintrång av misstag. Kunskaperna om slutförvarets belägenhet och farlighet kan ha gått förlorade efter en allvarlig samhällskonflikt, samhället kan därefter ha återuppbyggts och utan vetskap eller avsikt träffat på ett bortglömt slutförvar.