sou · GWB370 · 2008-07-03 00:00:00 — för kärnavfallsfrågor () är en vetenskaplig kommitté under med upp- gift att utreda frågor om kärnavfall och om avställning och rivning av kärntekniska anläggningar samt att ge regeringen råd i dessa frågor. ska vidare identifiera och analysera frågeställningar inom kärnavfallsområdet som har väsentlig betydelse för beslutsprocessen och bedömningen av slutförvarets långsiktiga säkerhet och se till att dessa frågor blir genomlysta. Huvuduppgifter är att: redovisa en självständig bedömning av kunskapsläget på kärnavfallsområdet, granska Svensk Kärnbränslehantering AB:s (SKB) Forsk- nings-, utvecklings- och demonstrationsprogram (Fud), samt bidra till en genomlysning och dialog inom kärnavfalls- området genom att anordna utfrågningar och seminarier. ledamöter är kvalificerade vetenskaps- män från svenska och nordiska universitet och högskolor. De representerar oberoende sakkunskap inom områden som är av betydelse för hantering och slutförvaring av använt kärnbränsle och annat radioaktivt avfall såsom teknik och naturvetenskap samt etik, humaniora och samhällsvetenskap. Denna rapport utgör yttrande över Svensk Kärnbränslehantering AB:s Fud-program 2007 – Program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärnavfall. 106 47 Tel Fax .2007 program-Fud SKB:s över yttrande .kärnavfall av Slutförvaring yttrande över SKB:s Fud-program 2007 Frågeställningar av särskild betydelse....................................... av Fud-program 2007................................................. Systemanalysen – process och produkt .................................. Redovisning av alternativa metoder .............................. 5.1Återkoppling från platsundersökningarna till Fud- Samlad utvärdering och platsval Säkerhetsanalysens olika roller ................................................ Helheten och detaljerna........................................................... 6.4Kopplingen mellan säkerhetsanalys och naturveten- skaplig/teknisk forskning ........................................................ 8.1Kvalitetskontroll med avseende på bentonitkvalitet 8.2Några synpunkter på SKB:s forskningsprogram med avseende på buffert........................................................... Återfyllning och förslutning.......................................... Återfyllning av deponeringstunnlar ........................................ 9.2Förslutning – Återfyllning av andra utrymmen än överväganden och bedömning................... Inlandsisdynamik och glacial hydrologi ................................. Isostatiska förändringar och strandlinjeförskjutning ............ Klimat och klimatvariationer................................................... LOMA och rivning..................................................... Bilaga 1 Det svenska kärnavfallsprogrammet ............................... Bilaga 2 Beskrivning av buffertens kemiska samman- Sorption och ytkemiska reaktioner i bufferten .............. En systemanalytisk betraktelse av säkerhets- anser att Fud-program 2007 uppfyller de krav som föreskrivs i kärntekniklagen. Rådet har dock i sin granskning iden- tifierat ett antal frågeställningar och brister som rådet särskilt vill betona och som redovisas i avsnitt 1.2 och 1.3. SKB:s ansökningar enligt kärntekniklagen och om slutförvaret för använt kärnbränsle är planerad till mitten av 2010, dvs. SKB överlämnar Fud-program 2010. Utgående från granskningen av Fud-program 2007 är det Kärnav- fallsrådets bedömning att det återstår en hel del forskning och ut- veckling för att SKB ska kunna lämna in kompletta ansökningar enligt kärntekniklagen och . 1.2Frågeställningar av särskild betydelse Oklarheter avseende buffert, återfyllnad och förslutning anser att det finns många oklarheter avseende buffert, återfyllnad och förslutning i detta skede i SKB:s program. De viktigaste egenskaperna hos materialet i bufferten bör spe- cificeras och gränsvärden med avseende på t.ex. svällningspoten- tial, retentionsförmåga för radionuklider, kemisk stabilitet, hyd- raulisk diffusion, motståndskraft mot erosion samt halt av föro- reningar (oorganiska såväl som organiska) bör fastställas. Mekanisk hållfasthet och kemisk stabilitet för kompakterade kom- ponenter i bufferten ska säkerställas. Transportmodeller för de viktigaste radioaktiva isotoperna (med positiv och negativ laddning) genom bentoniten bör upprättas. Det slutliga valet av material och metod för återfyllning måste vara klart senast i samband med att ansökan om att anlägga ett slutförvar lämnas in. SKB måste även kunna visa att buffert och återfyllning kan uppfylla de initialtillstånd som säkerhetsana- lysen utgår ifrån. Gränsytorna mellan återfyllningen och bufferten respektive berget kräver särskilda forskningsinsatser. SKB behöver överväga de problem som kan uppstå under den förväntade klimatförändringen (på grund av växthuseffekten), t.ex. högre nivåer och flöden av grundvatten samt förändrad vattenkemi och högre havsnivå, sannolikt redan under bygg- tiden. Den slutliga utformningen av förslutningen ska bestämmas av bergets egenskaper med avseende på t.ex. sprickor på olika djup och salthalt. Detta förutsätter dock kunskap om vilka egen- skaper olika materialval – och blandningar av material - har och hur dessa kan samverka på bästa sätt. Rådet vill understryka vikten av att dessa oklarheter är utredda in- för kommande ansökan. betonar vikten av att SKB tydligt redogör för de bedömningar som ligger till grund för platsvalet. Eftersom den långsiktiga säkerheten är den viktigaste faktorn i platsvalet anser rådet att den säkerhetsargumentation som ligger till grund för valet av plats måste utgå ifrån två omfattande säkerhetsanalyser (dvs. två SR-Site) – en för Forsmark och en för Laxemar. Rådet vill därmed betona vikten av att en vetenskapligt korrekt jämförelse görs mellan platserna inför det kommande platsvalet. Rådet finner det besvärande att utförda, lyckade berg- spänningsmätningar i Forsmark är få och osäkra på planerat för- varsdjup. De långtgående slutsatser, som dras av resultaten, kan på- verka såväl platsvalet som konstruktionen och byggandet samt på också beständigheten av förvaret. Rådet anser det därför nödvändigt att kunskaperna om bergspänningarna , framför allt på planerat förvarsdjup i Forsmark, avsevärt förbättras innan slutligt val av plats görs. Enligt SKB finns dock ännu inte publicerade resultat som eventuellt kan klarlägga vissa osäkerheter. Ett samlat program för långtidsobservationer av försvarsområ- det och dess omgivande miljö måste presenteras – och genomföras – dels för tidsperioden före och under byggskedet, dels för perioden efter förslutningen. SKB:s säkerhetsanalyser ska visa att föreslaget slutförvarssystem uppfyller myndigheternas krav på långsiktig säkerhet. Kärnavfalls- rådet vill även betona säkerhetsanalysens interna roll inom SKB som verktyg dels för att följa upp förvarets säkerhet under uppförande och drift dels för att ge riktlinjer för teknikutveckling och forskning. SKB behöver därför säkerställa och visa att återkopplingar och informationsöverföring mellan olika delar av fungerar, t.ex. avseende den återkoppling som görs från säkerhets- analys till forskningsprogram, program för detaljerade undersök- ningar och teknikutveckling. Ett viktigt syfte med en systemanalys är att beskriva och moti- vera vilka parametrar som kan eller bör hållas öppna för modi- fiering och förbättring (dvs. vilken flexibilitet som bör finnas och kan accepteras i SKB:s program), och när i tiden beslut om precisering ska tas. Ett exempel är i vilken grad de viktigaste egenskaperna hos materialet i bufferten ska vara specificerade vid ansökningstillfället. Ett annat exempel är hur en eventuell övergång från KBS-3V-konceptet till KBS-3H-konceptet kan ske . bedömer att systemanalytisk metodik är värde- full som del i en lärprocess som styrs av intressenterna och som innebär analys från nya infallsvinklar och anpassning av systemgränsen i dialog med centrala aktörer. Redovisning av alternativa metoder och utformningar anser att det har stor betydelse för tilltron till SKB:s arbete att en samlad och klargörande redogörelse utarbe- tas kring alternativa metoder för slutförvaring av använt kärn- bränsle. SKB bör presentera en sådan redogörelse senast i sam- band med att bolaget ansöker om tillstånd enligt kärnteknik- lagen och . anser att SKB i en sådan redogörelse tydligt ska motivera sina ställningstaganden avseen- de konceptet djupa borrhål. SKB bör i detta sammanhang även tydliggöra sina planer för KBS-3 med horisontell deponering (KBS-3H). Material och gjutningsprocess för segjärnsinsatsen måste opti- meras så att specificerade krav kan uppfyllas. Annars måste någon annan typ av material användas. För att garantera tillförlitligheten under hela kapseltillverk- ningen och slutförvarsperioden måste kvalitetskrav med av- seende på tillverkningsdefekter i kapselns alla delar, inklusive svetsar, utvecklas. Dessa kriterier bör beakta materialstruktur, materialegenskaper och defekter såväl i kopparhöljet som i gjut- järnsinsatsen. Kvalitetskraven måste verifieras med metoder för oförstörande provning (OFP). Fortsatta korrosionsstudier erfordras inom olika områden: acce- lererade långtidsförsök för spänningskorrosion, allmän korro- sion i klorid- och sulfidhaltiga vatten med bentonit, och mikro- biell korrosion. Fortsatta korrosionsstudier erfordras inom olika områden: acce- lererade långtidsförsök för spänningskorrosion, allmän korro- sion i klorid- och sulfidhaltiga vatten med bentonit, och mikro- biell korrosion samt eventuell korrosion i syrefritt vatten. Förbättrade kunskaper om bergspänningar på planerat förvars- djup i Forsmark är nödvändiga. Generella studier bör genom- föras avseende vilken effekt rådande och förändrade berg- spänningar kan ha på vattengenomsläppligheten i sprickor i olika riktningar och därmed konsekvenserna för detaljdesignen av förvaret. Dessutom bör mätningar av eventuella bergrörelser i såväl Forsmark som fortsätta en period under be- handlingen av platsansökan och sedan på den utvalda platsen vid byggande och drift av förvaret. Ytterligare FoU om injektering för tätning av sprickor är nöd- vändig. En tidplan för olika moment i detta FoU-program bör redovisas. Bättre redovisning av den s.k. störda zonens utbredning och egenskaper vid försiktig sprängning bör göras liksom en motive- ring varför fullortsborrning övergivits. Ytterligare aspekter om förändringar vid öppet förvar bör ut- redas såsom förändringar i grundvattenkemin, kortslutning, dvs. sammankoppling av olika grundvattenförande zoner samt ändrade bergspänningsförhållanden. De ändrade hydrologiska, hydrogeologiska och hydrokemiska förhållandena vid en förväntad klimatförändring bör modelleras. Fortsatt modellering av transport och hydrokemi i det ytnära grundvattnet och i övergångszonen mellan geosfär och biosfär bör genomföras med beaktande av olika klimatscenarier. SKB måste tydligare belysa hur resultaten av biosfärarbetet inte- greras i säkerhetsanalysen och MKB-processen och vilken be- tydelse biosfären kommer att få för lokaliseringen. SKB bör ta fram känslighetsanalyser av modelleringsresultaten beträffande biosfären. SKB bör ta fram ett program för modellering av förhållandena vid en förväntad klimatförändring. SKB:s klimatforskning bör utvecklas efter tre olika tidsskalor: , de efterföljande 1 000 åren och de därpå kommande 100 000 åren. De erhållna resultaten måste beaktas i planering, projektering och byggande av slutförvaret. Som påpekats på skilda ställen i remissyttrandet (se kapitlen 9, 10 och 12) har inte alltid hänsyn tagits till den nya kunskapen om klimatförändringarna. SKB:s ambitionsnivå för att belysa möjligheter och risker med återtag är tillräcklig. Samhällsforskningsprogrammet bör kompletteras med studier av framtida ekonomiska konsekvenser av kärnavfallsfrågans hantering, främst ekonomiska kostnads-nyttoanalyser. Detta behövs bl.a. för att bedöma den samhälleliga resursåtgången för alternativa lösningar. Forskningsprojekt angående omvärldsförändringar och säker- hetskultur (för precisering se punkt 2 i avsnitt 14.2.4) bedömer vi vara ett mycket angeläget forskningsfält eftersom sådan forskning kan bidra till att belysa den sociala barriären för säker- heten i slutförvarslösningen. SKB:s samhällsforskningsprogram bör fortsätta efter att an- sökan lämnats in 2010 och utvecklas på liknande sätt som Fud- programmet för naturvetenskap och teknik. SKB bör precisera och motivera när rivningen av olika anlägg- ningar ska ske. Önskemålet om tidig rivning kan ställas mot be- hovet av att ha slutförvar färdiga att ta emot rivningsavfall innan rivningsarbetet inleds. anser därför att det finns ett behov av en systemanalys omfattande alla de anläggningar och verksamheter som inryms i SKB:s redovisning av LOMA och rivning. Frågor om beslutsprocessen för rivning och omhändertagande av avfallet behöver utredas. Behovet av miljökonsekvensbedöm- ningar av rivning av kärnkraftverken bör belysas. Innebörden av gällande EU-direktiv och bestämmelser i behöver klarläggas inför rivning av kärnkraftverk vill betona vikten av en transparent besluts- process avseende avställning och rivning där kommunerna in- bjuds att delta i dialogen 2Utgångspunkter för granskning av Fud-program 2007 Samhällets krav på en säker hantering och slutförvaring av i första hand använt kärnbränsle samt rivning av de kärntekniska anlägg- ningarna har kommit till uttryck främst kärntekniklag, i SKI:s och SSI:s föreskrifter samt i . (En allmän be- skrivning av det svenska kärnavfallsprogrammet finns i bilaga 1.) Den granskning av SKB:s Fud-program 2007 som Kärnavfalls- rådet nu presenterar innebär en bedömning av om Fud-program 2007 uppfyller de krav som föreskrivs i kärntekniklagen. Rådet tar också ställning till om SKB:s beskrivning av utfört, pågående och planerat arbete med forskning, utveckling och demonstration verkar övertygande, liksom om detta arbete har förutsättningar att leda fram till att samhällets krav på i första hand en säker slutför- av det högaktiva avfallet (det använda kärnbränslet) från det svenska kärnkraftsprogrammet kan tillgodoses. SKB planerar att i mitten av ansöka om tillstånd enligt kärntekniklagen och för ett system för slutförvaring av det använda kärnbränslet. Dessa ansökningar kommer att avse ett slutförvar enligt KBS-3-metoden och att detta slutförvar förutsätts bli lokaliserat till en av de två platser som har undersökts, alltså nära Forsmarks kärnkraftverk eller vid Laxemar från . SKB utgår vidare från att nuvarande ordning med Fud-program behålls. konstaterar att Fud-program 2007 alltså är det sista Fud-programmet innan SKB lämnar in sina ansökningar. Rådet har haft detta som en utgångspunkt i sin granskning och fokuserar sin granskning på de frågeställningar som bedöms vara mest kritiska i detta skede. Utgångspunkter för granskning av Fud-program 2007 Ett viktigt led i förberedelserna utgörs av den genomlysning av olika frågeställningar som rådet har genomfört . Här syftas i första hand på följande seminarier och utfrågningar: Kärnavfall – Vilka alternativ för metod och plats för redovisas? (, se Rapport 2006:1). Slutförvaring av använt kärnbränsle – Regelsystem och olika aktörers roller under beslutsprocessen (, se Rapport 2007:1). Djupa borrhål – Ett alternativ för slutförvaring av använt kärn- bränsle? (, se Rapport 2007:6). Rivning av nedlagda kärntekniska anläggningar (, se Rapport 2008:1). Systemanalys för slutförvaring av kärnavfall (, Rapport 2008:2, utges ). Platsval för slutförvar av kärnavfall – på vilka grunder? (, Rapport 2008:3, utges ). Regeringen, myndigheterna (SKI och SSI) och kom- mun har ställt krav på SKB avseende systemanalys. SKB å sin sida har vid ett flertal tillfällen redovisat systemanalyser, både på en övergripande nivå avseende val av strategi för hantering av det använda kärnbränslet (t.ex. SKB rapport ) och på en mer detaljerad nivå avseende KBS-3-metoden (t.ex. SKB rapport 00-29 och R-06-117). I beslutet om Fud-program 2005 formulerade regeringen kravet att SKB i sitt fortsatta forsknings- och utvecklingsarbete ska genomföra en systemanalys av hela slutförvarssystemet (inkaps- lingsanläggning, transporter och slutförvar). Denna systemanalys ska medge en samlad säkerhetsbedömning av hela slutförvars- systemet inklusive hur principer för säkerhet och strålskydd prak- tiskt ska tillämpas i säkerhetsanalyser. Myndigheterna har i samband med ett flertal Fud-granskningar framfört att SKB på ett systematiskt sätt måste redovisa sitt metod- val, alternativa lösningar, olika detaljutformningar av det sökta alternativet samt kopplingen mellan systemets olika delar. Myndig- heterna har också efterfrågat en koppling mellan systemanalys och analys av den långsiktiga säkerheten. ställde inför start av platsundersökning- arna 13 villkor i ett beslut i kommunfullmäktige . Ett av dessa gäller systemanalys och lyder: SKB:s systemanalys har ännu inte levt upp till myndigheternas krav och kommunens för- väntningar, eftersom den mer har varit en redovisning av systemets olika delar än en verklig analys av helheten. För måste SKB:s kommande redovisningar omfatta ett helt slutförvarssystem med Clab, inkapsling, transporter och slutförvar, med alla kopp- lingar dem emellan. är dock myndigheterna och SKB eniga om att en separat systemredovisning inte är nödvändig eftersom myndig- heternas krav nu finns formulerade i föreskrifter och allmänna råd (se minnesanteckningar från myndigheternas samråd med SKB om system- och säkerhetsanalys, ). konstaterar att SKB valt att inte diskutera systemanalys i Fud-program 2007. Rådet anser dock att det hade varit lämpligt att i Fud-sammanhang motivera varför systemana- lysen inte längre behövs så att regeringen kan ta ställning till om det krav man ställde i beslutet avseende Fud-program 95 är upp- fyllt. 3.2Systemanalysen – process och produkt För att bl.a. få en klarhet i systemanalysens eventuella roll i sam- band med SKB:s kommande tillståndsansökningar genomförde en utfrågning om systemanalysens roll1. bedömning är att en systemanalys (avseende ett slutförvarssystem för kärnavfall) bör ses som en process såväl som en produkt: Om en aktör (t.ex. regeringen, en berörd myndighet eller kom- mun, eller SKB självt) vill få ut något specifikt av en systematisk analys av ett slutförvarssystem, behöver en dialog föras om vilket system eller delsystem som ska redovisas, och med vilket eller vilka syften (t.ex. kostnadsanalys, materialflöden, kommunalt perspektiv, strålskyddskrav etc.). Detta ställer naturligtvis krav på att respek- tive aktör kan precisera sina avgränsningar och förväntningar på redovisningen på ett tydligt sätt. Systemanalysen kan således ses som en process som pågår kontinuerligt under hela slutförvarsprogrammet. Verksamheten kan gå på sparlåga, men en beredskap måste finnas att aktivera processen om någon eller några aktörer aktualiserar nya relevanta frågor. är målet för systemanalysen att ta fram en produkt, som föreslår lösningar till de nya frågorna. Det vore naivt att tro att systemgräns och syfte skulle kunna fastställas en gång för alla. Istället bör systemanalysen ses som en värdefull 1 Utfrågning om systemanalys för slutförvaring av kärnavfall, , del i en lärprocess som styrs av intressenterna och som innebär analys från nya infallsvinklar och anpassning av systemgränsen i dialog med centrala aktörer. Systemanalysen som process2 kan beskrivas som en Intressent- modell eller Blomstermodell. Systemets intressenter är gruppe- rade som kronbladen i en blomma omkring analysen av det aktuella systemet. En stor del av intressenternas respektive system ligger utanför den aktuella systemgränsen. Nya intressenter/aktörer och verksamheter utanför systemet aktualiserar nya frågor som kräver revidering av systemgränsen och analys från nya infallsvinklar. I detta synsätt är Systemanalysen en lärprocess som styrs av in- tressenterna och drivs framåt av det som ligger utanför systemet. Figur 3.1 ger en översiktlig och förenklad beskrivning av en process för val av strategi (med alternativ), samt vald metod, med varianter, som lett fram till den valda metoden KBS-3. Figur 3.1 Process för val av metod för slutförvarssystem Strategier - hantering av använt kärnbränsle strategi, med alternativ metod, med varianter (inkl. frihetsgrader) Leverantörer: råvaror, Leverantörer: råvaror, Leverantörer: råvaror, teknik Leverantörer: råvaror, Figur 3.2 ger en översiktlig och förenklad beskrivning av systemet för produktion av radioaktivt avfall kopplat till ett slutförvars- system enligt KBS-3-konceptet. CATWOE-modellen som beskrivs i bilaga 4 utvecklar blomstermodellen med identifiering av olika typer av intressenter och deras syften och världsbilder System för hantering av radioaktivt avfall avfall (LOMA) SFR-3 (2020) SFL (2045) KBS-3 – systemet (olika faser: Byggnation – Drift – Förslutning - Avveckling/rivning) (inkl. frihetsgrader) Leverantörer: råvaror, Leverantörer: råvaror, Leverantörer: råvaror, teknik Leverantörer: råvaror, Ett annat syfte med en systemanalys kan vara att beskriva och motivera systemets frihetsgrader, d.v.s. vilka parametrar som kan eller bör hållas öppna för modifiering och förbättring, och när i tiden beslut om precisering bör tas. Exempel på sådana frihets- grader i SKB:s slutförvarsprogram är bl.a.: Kapseln; val av kvalitet på järnet i kapselinsatsen Varianter av KBS-3 som KBS-3H (horisontell deponering av kapseln) Eventuella mellanlager för LOMA-systemet Avseende KBS-3H så har SKB meddelat att de planerar att ta fram denna alternativa utformning av KBS-3-systemet till motsvarande nivå som KBS-3V (vertikal deponering) till omkring , dvs. efter det att SKB planerat att lämna in ansökningar om ett slutförvarssystem. Ett viktigt syfte med en systemanalys är att beskriva och moti- vera vilka parametrar som kan eller bör hållas öppna för modi- fiering och förbättring (dvs. vilken flexibilitet som bör finnas och kan accepteras i SKB:s program), och när i tiden beslut om precisering ska tas. Ett exempel är i vilken grad de viktigaste egenskaperna hos materialet i bufferten ska vara specificerade vid ansökningstillfället. Ett annat exempel är hur en eventuell övergång från KBS-3V-konceptet till KBS-3H-konceptet kan ske . bedömer att systemanalytisk metodik är värde- full som del i en lärprocess som styrs av intressenterna och som innebär analys från nya infallsvinklar och anpassning av system- gränsen i dialog med centrala aktörer. 4Redovisning av alternativa metoder I detta kapitel ger sina synpunkter på SKB:s arbete avseende såväl alternativa metoder till KBS-3-konceptet som den alternativa utformningen (varianten) av KBS-3 med horisontell deponering (KBS-3H). Regeringen har bedömt att SKB bör använda KBS-3- metoden som planeringsförutsättning för de platsundersökningar som genomförts i Forsmark och Laxemar. I det sammanhanget underströk regeringen att ett slutligt godkännande av viss metod för slutförvaring inte kan göras förrän i samband med ett framtida ställningstagande till ansökningar om tillstånd enligt och kärntekniklagen att uppföra ett slutförvar för använt kärn- bränsle. Regeringen har också, i skilda sammanhang och senast 2005 med anledning av SKB:s Fud-program 2004, fram- hållit att SKB bör fortsätta att bevaka teknikutvecklingen avseende olika alternativ för omhändertagande av använt kärnbränsle. Granskningen av SKB:s Fud-program 2004 ledde Kärnavfalls- rådet till bl.a. följande slutsatser i fråga om alternativa metoder för slutförvaring av använt kärnbränsle (SOU 2005:47 s. 133–134): Med nuvarande kunskap om tänkbara alternativ till KBS-3- metoden finns starka skäl att fortsätta med nuvarande inriktning mot direktdeponering enligt KBS-3-metoden. Det skulle inte vara acceptabelt att senarelägga det svenska slutförvarsprogram- met med hänvisning till alternativa metoder som möjlig teknik. Redovisning av alternativa metoder