sou · H2B311 · 2014-03-06 00:00:00 — Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2014 Forskningsdebatt, alternativ och beslutsfattande Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2014 Forskningsdebatt, alternativ och beslutsfattande 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: Textbearbetning och layout har utförts av , FA/kommittéservice. Omslag: , . Till statsrådet och chefen för (för kärnavfallsfrågor) är en oberoende vetenskaplig kommitté som har i uppdrag att ge regeringen råd i frågor om kärnavfall och rivning av kärntekniska anläggningar. ger sin självständiga bedöm- ning av det aktuella läget inom kärnavfallsområdet. Bedömningen presenteras i form av en kunskapslägesrapport. Syftet med rapporten är att uppmärksamma och beskriva frågor som anser viktiga och att redogöra för rådets synpunkter i dessa. överlämnar härmed årets kunskapslägesrapport till regeringen (den fjortonde i ordningen) Kunskapsläget på kärn- avfallsområdet 2014. Forskningsdebatt, alternativ och besluts- fattande(SOU 2014:11). Bakom denna rapport står samtliga ledamöter och sakkunniga i . Rapporterna om kunskapsläget på kärnavfalls- området åren 1998, 2001, 2004, 2007, 2010, 2011, 2012 och 2013 finns även tillgängliga i en engelsk version. Rådet kommer att ge ut en engelsk översättning av årets rapport . (ordförande), professor emeritus i empirisk livsåskådningsforskning, (vice ordförande), docent i geologi, , professor i ekonomisk historia, , professor emeritus i oorganisk kemi, , forskare på avdelningen för tillämpad kärnfysik, , professor i strålningsbiologi, Tuija , professor i mark- och vattenresurser med inriktning på MKB, , föreståndare för , adjungerad professor i radiofysik, , professor i idé- och lärdomshistoria, , professor i teknik och social förändring, , professor emeritus i energisystemteknik, , professor i maskinteknik, , f.d. chefsjurist på Innehållet i årets kunskapslägesrapport.................................. 1.3.1 Vetenskapliga kontroverser inom kärnavfallsfrågan och alternativfrågan......................... 1.3.2 Kvarstående frågor om de tekniska barriärerna .......... 1.3.3 Internationell satsning på samhällsvetenskaplig 1.3.4 Kommunalt beslutfattande i kärnavfallsfrågan ........... 1.3.5 Finansiering av kärnkraftens restprodukter................ Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan ............... 2.1Kontroversen kring Dry (DRD)- 2.2 Kontroversen kring klor-36 i ...................... 2.3Tillämpning på den svenska kontroversen om Kunskapsläget om djupa borrhål .................................. 3.2För- och nackdelar med kärnavfallsdeponering i djupa Kunskap från europeiska djupborrningsprojekt .................... Borrning av djupa borrhål........................................................ Kunskap från datorsimuleringar.............................................. Kunskapsläget om framtida kärnbränslecykler och Generation IV system för .................................. 4.1Möjlig upparbetning och återvinning av kärnbränsle för 4.2Att hushålla med resurserna eller minska 4.3Pågående forskning om bränsleupparbetning och Generation IV teknologi med relevans för ................ 4.4Identifierade forskningsbehov för Generation IV i Korrosion, erosion och bergspänningar – nya insikter om slutförvarets långsiktiga säkerhet ............................ 5.1Korrosion av kopparkapseln, väteabsorption och 5.2Erosion av bentonitbuffert och återfyllning samt bergspänningars inverkan på hållfastheten ............................. Energiutveckling i slutförvaret................................................ Samhällsvetenskaplig forskning i ett internationellt En europeisk projektbakgrund................................................ 6.2.2 Från RISCOM till MoDeRn........................................ Pågående europeiska projekt ................................................... Planerade europeiska projekt................................................... Tekniska plattformar i ..................................... 6.5Aktiviteter inom ramen för OCED:s Nuclear Energy Agency ()......................................................................... Forum on Stakeholder Confidence ............................. Preservation of Records, Knowledge and Memory across Generations (RK&M) ....................... 6.6Slutsatser för del av de internationella Det kommunala vetot i samband med regeringens prövning av miljöfarlig verksamhet ............................... 7.3Bestämmelser om särskild lokaliseringsprövning och kommunalt veto i 136 a § byggnadslagen............................... Det kommunala inflytandet enligt naturresurslagen............. Regeringens obligatoriska tillåtlighetsprövning ......... Tillåtlighetsprövning efter förbehåll............................ 7.6.3 Prövningsplikten gäller viktiga samhällsintressen ...... 7.6.4 Särskilda villkor för verksamheten .............................. 7.6.5 Utöver tillåtlighetsprövningen krävs tillstånd ............ 7.6.7 Det kommunala vetot och vetoventilen...................... 7.7Förutsättningar för regeringen att bortse från ett Finansiering av kärnkraftens restprodukter .................... 8.2 Utgångspunkterna för den finansiella regleringen................. 8.2.1 Den som genererat avfallet ska bära allt ansvar och alla kostnader.......................................................... 8.2.3 Utredningen om radioaktivt avfall (AKA- 8.2.4 Lagen (1981:669) om finansiering av framtida utgifter för använt kärnbränsle m.m. 8.2.5 kompletteringar av finansieringslagen ............. Osäkerheter vid kostnadsberäkningar ....................... 8.3.2 Diskonteringsräntan – en viktig faktor vid beräkning av kärnavfallsavgiften ................................ Bilaga 1 Kommittédirektiv 1992:72................................................ Bilaga 2 Tilläggsdirektiv 2009:31 .................................................... har det skett en del förändringar i sammansättning. Regeringen utsåg till ordförande efter . Ledamot utsågs i sin tur till vice ordförande. fick rådet en ny ledamot, , som är forskare inom kärnfysik vid . Arbetet har till stor del handlat om den pågående granskningen av Svensk Kärnbränslehantering AB:s (SKB) ansökan om tillstånd för att bygga ett slutförvar för använt kärnbränsle och kärnavfall. Rådet lämnade sina synpunkter till Mark- och miljö- domstolen vid med förtydligan- den av tidigare inlämnade synpunkter på behov av kompletteringar av ansökan: Yttrande över Svensk kärnbränslehantering AB:s (SKB) svar på yrkanden på kompletteringar av ansökan om tillstånd enligt i ett sammanhängande system för slut- förvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall (M 1333-11). Bland synpunkterna återkommer flera av de frågor som rådet tidigare uppmärksammat. Framför allt när det gäller ansökan som besluts- underlag och att underlaget som lämnades till Strålsäkerhetsmyndig- heten (SSM) som del av prövningen enligt kärntekniklagen är mer omfattande än det underlag som mark- och miljödomstolen fått för prövning enligt . Rådet har följt aktuella forskningsfrågor på kärnav- fallsområdet och anordnade ett internationellt vetenskapligt sym- posium om funktionen hos de tekniska barriä- rerna enligt KBS-3-metoden, dvs. kopparkapslarna och bentonit- leran. Symposiet följde upp seminarium 2009, som behandlade frågan om koppar kan korrodera i rent syrefritt vatten. Rådet har ökat dialogen med partigrupper och utskott genom att bjuda in till informationssamtal om kärn- avfallshantering, och det arbetet kommer att fortsätta . Rådet har även genomfört en undersökning bland leda- möter för att få information om nuvarande kunskap om slutförva- ring av radioaktivt avfall och använt kärnbränsle. Syftet är bland annat att ta reda på vilka informationsinsatser som önskas. Resul- taten från denna undersökning kommer att redovisas . Den internationella dialogen är en viktig del av verksamhet. har rådet bland annat utbytt information med organisationer i andra länder, besökt Nuclear Decom- missioning Authority (NDA), i Harwell, och genom sina ledamöter representerats vid olika internationella konferenser. Rådets har även aktivt deltagit inom kärnenergiorgans () arbete i samband med hantering av kärn- avfall, framför allt i en expertgrupp som arbetar med frågor som rör bevarande av kunskap om kärnavfall under flera generationer (RK&M) och i arbetsgruppen Forum on Stakeholder Confidence, där rådets kanslichef är ordförande. Miljöministern har vid det årliga mötet med rådet uttryckt sina förväntningar på och önskemål om att rådet fortsätter att utreda och klarlägga frågor om kärnavfall för en bred målgrupp, vilket i praktiken betyder berörda myndigheter, kärnkraftsindustrin, ut- valda kommuner, intresseorganisationer samt politiker och mass- medier. Departementet anser även att det är viktig att följa utveck- lingen av hanteringen av kärnavfall och använt bränsle i andra län- der. Frågan om hantering av kärnavfall och använt kärnbränsle krä- ver politiska beslut på nationell och nivå. Regeringen fattar det slutgiltiga beslutet efter SSM:s granskning och mark- och miljödomstolens ställningstagande. Kommunerna har en nyckelroll i processen och kommer att ha möjlighet att använda sin vetorätt mot ett slutförvar och en inkapslingsanläggning inom sina gränser. SKB:s ansökan berör svårtillgängliga och svårbedömda frågor av teknisk, naturvetenskaplig, samhällsvetenskaplig och etisk karaktär. Slutförvarsfrågan förutsätter kompetensuppbyggnad och långvarig insats och engagemang bland beslutfattare. En av huvuduppgifter är att stödja nationella och lokala beslutsfattare i deras uppgift genom att belysa de frågor som anses viktiga. Rådet vill i sitt framtida arbete tydligare kommunicera med dessa besluts- fattare genom seminarier och andra former av regelbundet återkom- mande kontakter. 1.3Innehållet i årets kunskapslägesrapport Årets kunskapslägesrapport återspeglar rådets arbete . Följande områden har uppmärksammats: 1.3.1Vetenskapliga kontroverser inom kärnavfallsfrågan och alternativfrågan Rapporten inleds med ett reflekterande kapitel om hanteringen av vetenskapliga kontroverser inom kärnavfallsfrågan. Här diskuterar rådet frågor om den naturvetenskapliga forskningens betydelse för samhällsutvecklingen med exempel på hur vetenskaplig osäkerhet och oenighet inom kärnavfallsfrågan har hanterats. I kapitel 3 och 4 finns en uppdatering av tidigare uppmärksam- made frågor som handlar om forskningsläget när det gäller två alternativa metoder för att hantera använt kärnbränsle: djupa borr- hål och upparbetning av använt kärnbränsle i samband med ut- veckling av nya reaktortekniker. Kapitel 3, Kunskapsläget om djupa borrhål, återger status över nuvarande forskning och utveckling av metoden djupa borrhål. Kapitel 4, Kunskapsläget om framtida kärnbränslecykler och Generation IV-system för , återkopplar till rådets seminarium 2012 med temat återvinning av det använda kärnbränslet. Rådet reflekterar bland annat över möjligheter och begränsningar med upparbetning och återvinning av använt kärnbränsle och möjliga implikationer av införandet av framtida kärnkraftsystem. 1.3.2Kvarstående frågor om de tekniska barriärerna Kapitel 5 belyser frågan om KBS-3-förvarets långsiktiga säkerhet. Kapitlet har som utgångspunkt de nya forskningsrön som presen- terades på internationella symposium om de tek- niska barriärerna den 20–och den diskussion som ägde rum bland forskare och åhörare. Fokus låg på hur sam- spelet mellan barriärerna förväntas fungera i en slutförvarsmiljö på såväl kort som lång sikt. Kopparkapselns långsiktiga integritet hotas av bl.a. korrosion, krypning (långsam deformation av metallen) och väte-försprödning genom absorption av vätgas. Bentonit i form av kompakterade block och pellets har en nyckelroll i deponerings- hål och återfyllning. En tät barriär ska bildas genom att bentoniten absorberar grundvatten och sväller. De viktigaste hoten består av erosion och förändringar i bentoniten på grund av temperatur- skillnader mellan kapsel och omgivande berg. Både kopparkapselns och bentonitbuffertens egenskaper diskuterades, inte minst vilken förmåga bentoniten har att skydda kopparkapseln under de varie- rande miljöbetingelser som förväntas råda . 1.3.3Internationell satsning på samhällsvetenskaplig forskning Kapitel 6 ger en översikt av avslutade, pågående och planerade forskningsprojekt inom det samhällsvetenskapliga och humanist- iska området relaterade till hanteringen av kärnavfall. Inom det samhällsvetenskapliga och humanistiska fältet finns en omfattande europeisk forskningsverksamhet med flera intressanta och målstyrda initiativ inom ramen för Euratoms sjunde ramprogram för forskning, och Europeiska kommissionen. De forskningsprojekt som finansierats av Europeiska kom- missionens forskningsprogram har varit tillämpade projekt med syfte att bidra till en lösning av avfallsfrågan genom att öka förstå- elsen för olika aktörers roll i processen och möjligheter till delta- gande i beslutsprocessen. arbete har omfattat ett utbyte av erfarenheter i kom- mittéer och expertgrupper som bestått av deltagare från nationella myndigheter, organisationer och kärnkraftsindustrin såväl som forskare inom samhällsvetenskap och humaniora. Redovisningen är inte fullständig, men har ambitionen att kort- fattat ta upp och beskriva den viktigaste pågående verksamheten internationellt och i utifrån ett svenskt perspektiv. 1.3.4Kommunalt beslutfattande i kärnavfallsfrågan Kapitel 7 beskriver det juridiska regelverket för kommunalt veto i samband med regeringens prövning av miljöfarlig verksamhet. Kapitlet ger en bakgrund till reglerna om det kommunala inflytan- det i den fysiska riksplaneringen , bestäm- melser om kommunalt veto mot regeringsprövning i byggnads- lagen, kommunalt inflytande enligt naturresurslagen och bestäm- melser enligt . Slutligen diskuteras också förutsättning- arna för kommunalt veto. 1.3.5Finansiering av kärnkraftens restprodukter Rapportens sista kapitel (kapitel 8) handlar om finansieringen av framtida kostnader för hantering och slutförvaring av restproduk- ter från kärnteknisk verksamhet. Diskussionen har aktuali- serats i samband med översyn av finansieringssystemet som genomfördes på regeringens uppdrag och överlämnades . Kapitlet beskriver själva syste- met för finansiering av rivning och avfallshantering samt presente- rar en diskussion om grunderna till och utformningen av finansie- ringen. 2Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan Naturvetenskapen är det nutida samhällets grundval, telekommu- nikation, transporter, medicin och jordbruk är några exempel på tillämpningsområden. Vetenskaplig forskning driver på utveck- lingen och vetenskapliga experter efterfrågas i kommersiella pro- jekt och statliga utredningar. Forskning av hög kvalitet kan bättre bidra till medborgarnas välfärd, samhällets utveckling, näringslivets konkurrenskraft och en hållbar utveckling skrev regeringen i sin forskningsproposition 2012. Forskningsberoende samhällsprojekt stimuleras och utvecklas av nya kunskaper och upptäckter, forsk- ningspropositionen ger några intressanta exempel på det: upptäckt av penicillinet, Bantings och Bests upptäckt av insulin, transistorns utveckling, tolkningen av Rosettastenen, teori om hur elektronerna cirklar runt en kärna i fasta banor, upptäckter i fråga om signalsubstanser i nervsystemet som i sin tur ledde till läkemedel mot Parkinsons sjukdom är exempel på nydanande forskning där forskarna såg lösningar där ingen hade sett dem tidigare. Det är banbrytande insatser som har omformat vår till- varo och som varit av stor betydelse för samhälle och näringsliv.1 SKB:s Fud-program2 ger exempel på hur mindre spektakulära vetenskapliga upptäckter och kunskaper vägleder utformningen av ett framtida slutförvar. Ett exempel är (GAP), som kommer att ge ökade kunskaper om hur ett djupt istäcke påverkar grundvattenrörelser och vattenkemin i ett slut- förvar under istidsperioder.3 1Proposition 2012/13:30. Forskning och innovation, s 15. 2Fud-programmet är en redovisning av Svensk Kärnbränslehantering AB:s program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för slutförvaring och hantering av kärnavfall. 3SKB (2013), Fud-program 2013. Program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärnavfall. Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan Den naturvetenskapliga forskningens betydelse för samhälls- utvecklingen i allmänhet och för slutförvarsprojektet i synnerhet är uppenbar. finns det två faktorer i forskningsutvecklingen som vid upprepade tillfällen skapar problem för den samhälleliga och politiska tillämpningen. Det är vetenskaplig osäkerhet kring resultaten och oenighet om vad de innebär, det visar t.ex. debatten om klimatfrågan. Vetenskapliga osäkerheter och kontroverser skapar också problem när en bredare allmänhet ska orientera sig i diskussionen om hanteringen av använt kärnbränsle. Ett exempel är diskussionen om de kopparkapslar som ska inne- sluta det använda kärnbränslet enligt SKB:s KBS-3-koncept. har vissa forskningsresultat indikerat att koppar korro- derar i rent syrefritt vatten och har behandlat denna fråga i kunskapslägesrapporter och vetenskapliga seminarier. En målsättning har varit att bidra till en lösning av den vetenskap- liga kontrovers som präglat diskussionen . Vid det senaste symposiet redovisades nya kunskaper från olika laboratorieförsök (se vidare kapitel 5 i denna rapport). Den efter- följande diskussionen visar att de olika parterna tolkar dessa resul- tat olika beroende på vilka ståndpunkter de intagit tidigare. I detta sammanhang kan det vara fruktbart att jämföra den vetenskapliga kontroversen i kopparkorrosionsfrågan med några andra vetenskapliga kontroverser kring hanteringen av använt kärn- bränsle. Det finns en hel del relevant forskning och SKB:s sam- hällsvetenskapliga forskningsprogram 2004–2011 har bidragit med ny kunskap t.ex. inom området beslutsprocesser-governance.4,5 Ett exempel är diskussionen om det använda kärnbränslet som resurs eller avfall, som behandlas i en rapport av och diskussion berör frågan om kärnkraftens risker och möjligheter och återuppväcker därmed frågor som stod i den svenska politiska debattens centrum . Annan samhällsvetenskaplig forskning som tangerar frågan om vetenskap- liga stridsfrågor inom naturvetenskapen är forskarna antologi politiska utmaningar (2005)7, t.ex. ett kapitel författat av . 4SKB (2009), Samhällsforskningen 2004–2009 Teman, resultat och reflektioner. 5Söderberg, O. (2012), SKB:s program för samhällsforskning 2004–2011. SKB, P-12-14. 6Kaijser, A. och Högselius, P. (2007), Resurs eller avfall? Politiska beslutsprocesser kring använt kärnbränsle. SKB, R-07-37. 7Andrén, M. och , U. (red.) (2005), Kärnavfallets politiska utmaningar. 8Vedung, E. (2005), Det högaktiva avfallets väg till den rikspolitiska dagordningen i , M. och , U. (red.) Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan En mer personligt hållen beskrivning av det dramatiska mötet mellan kärnkraft och politik kan man finna i KTH-professorn självbiografi Vetenskap i kärnkraftens skugga (2000)9. I sitt förord skriver han följande: Under de fem decennierna, 1950–2000, har vetenskap, teknik, politik och olika världsåskådningar kommit att sammanflätas i det mest kon- troversiella högteknologiska projekt, som utvecklats efter andra världs- kriget, och som kom att gå under samlingsbeteckningen KÄRNKRAFT. Mitt liv har kommit att sugas in i kraftfältet mellan framstegstroende optimister och framstegsförnekande pessimister. Som alptoppar över det ödsliga peneplan, där åsiktsstriderna utkämpats, reser sig de veten- skapliga forskningsarenorna i fysik, på vilka logik, skaparkraft och fantasi härskat.10 Citatet antyder ett viktigt perspektiv också på den pågående kon- troversen om kopparkorrosion. Naturligtvis går det inte att på något enkelt sätt dela in förespråkare och motståndare till KBS-3- metoden i framstegstroende optimister och framstegsförnekande pessimister. Däremot finns det anledning att vara öppen för att utomvetenskapliga faktorer påverkar och förstärker inomveten- skapliga motsättningar. I detta sammanhang ska vi kort beskriva två andra vetenskapliga kontroverser kopplade till kärnavfallsfrågan och jämföra dessa med den pågående kontroversen om kopparkorrosion. Det är långtifrån en uttömmande jämförelse och kanske snarare ett utkast till ett flervetenskapligt forskningsprogram om naturvetenskap i kärn- avfallets skugga. I anslutning till dessa bägge exempel ska vi disku- tera några mer teoretiska frågor, men utrymmet tillåter inte ett mer omfattande teoretiskt perspektiv på det komplicerade växelspelet mellan vetenskap, teknik, politik och olika världsåskådningar. Det bör också framhållas att urvalet delvis är godtyckligt och att det finns andra kontroverser som skulle kunna uppmärksammas. Ett insteg i den mer omfattande diskussionen om den amerikanska utvecklingen är ett nyutkommet arbete av miljöforskarna med titeln to Touch: The Problem of High-Level Nuclear (2013)11. Boken ger också ett bidrag till beskrivningen av relationen mellan naturvetenskap och politik. Det finns särskild anledning att strax återvända till denna bok. 9Larsson, K.-E. (2000), Vetenskap i kärnkraftens skugga. 11Alley, W. och Alley, R. (2013), Too Hot to Touch: the Problem of High-Level Nuclear . Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan 2.1Kontroversen kring Dry (DRD)- metoden Det första exemplet handlar om metodvalet, dvs. frågan om hur det använda kärnbränslet ska hanteras på ett säkert sätt. har i olika sammanhang belyst alternativ till KBS-3-metoden, t.ex. djupa borrhål, som innebär en deponering av kärnbränslet i borrhål 3–under markytan.12,13 Djupa borrhål har bl.a. uppmärksammats av Miljöorganisationernas kärnavfallsgranskning (MKG). Rådet har granskat detta alternativ vid ett särskilt seminarium och följt upp detta seminarium med en studie av professor . Den senaste utvecklingen behandlas i ett särskilt bidrag till denna rapport (se kapitel 3). har rådet också bidragit till att uppmärksamma ett annat alternativ, nämligen upparbetning och återanvändning av använt kärnbränsle i nya reaktorer. Ett särskilt seminarium arrangerades och alternativet är föremål för ytterligare uppmärksamhet i kunskaps- lägesrapporten 201315 och i föreliggande rapport (se kapitel 5). Utöver djupa borrhål och återanvändning av använt kärnbränsle i nya reaktorer, finns också en annan och mindre uppmärksammad vetenskaplig kontrovers om DRD-metoden. DRD är en förkort- ning av Dry och innebär ett torrt förvar nära mark- ytan. I en aktbilaga till Mark- och miljödomstolen vid tings- rätt (281 i akt M 1333-11)16 beskrivs metoden på följande sätt av docent (tidigare föreståndare för enheten för paleogeofysik och geodynamik vid ): 12Kärnavfallsrådet (2007), Djupa borrhål – Ett alternativ för slutförvaring av använt kärn- bränsle? 13SOU 2007:38, Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2007 – nu levandes ansvar, framtida generationers frihet. 14Åhäll, K.-I. (2011), Deponeringsdjupets betydelse vid slutförvaring av högaktivt kärnavfall i berggrunden, en karakterisering av grunda och djupa slutförvar. 15SOU 2013:11, Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2013. Slutförvarsansökan under pröv- ning: kompletteringskrav och framtidsalternativ. 16Mark- och miljödomstolen, M1333-11. Aktbilaga 281, , N.-A., Dry . Vetenskapliga kontroverser i kärnavfallsfrågan Ett DRD-förvar är en torr förvaring ovanför grundvattenytan. Berget dräneras genom artificiella krosszoner. Förvaret läggs i ett område med hög relief (helst långt ifrån kusten). Tillfartstunneln stängs effek- tivt, men avfallet förblir tillgängligt och kontrollerbart (även genom kontinuerlig registrering av parametrar som strålning och korrosion).17