sou · H2B342 · 2014-06-16 00:00:00 — Detta är tro- ligen ett mindre problem i deponeringshålen där mottrycket i nor- mala fall är stort från omgivande berg, men utgör ett större pro- blem vid gränsytorna mellan återfyllningen och berget. SKB avser ju att fylla ut tunnlarna med block av kompakterad bentonitlera och skapa en förtätning mot omgivande berg med hjälp av bento- nitpellets. Den stora mängden av pellets som behövs för att förtäta hålrummen mellan block och berg kan innebära att metoden blir mycket känslig för kanalbildning och erosion.40 Smältvatten efter en glaciation är nästa stora utmaning mot buffert och återfyllning eftersom vattnet då är mycket jonfattigt och de joner som gör att bentonitpartiklarna aggregerar kan sköljas bort. Resultatet kan bli en omfattande erosion som dock bör inträffa relativt långt fram i tiden. SKB avser inte att göra ytterligare forskningsinsatser under kom- mande period. Den långa förvarstiden innebär att det kommer att vara mycket kallt och att bentoniten i återfyllningen delvis kommer att frysa. Den lägre halten av svällande i återfyllningen kommer att leda till en annan vattenfördelning än i bufferten, dvs. mer porvatten och mindre absorberat vatten. Detta kommer i sin tur att påverka frysegenskaperna och leda till utfrysning av salter och föroreningar i återfyllningen. uppmanar SKB att utföra frys- och tiningsförsök på bentonit med lägre sväll- ningsförmåga på samma sätt som motsvarande studier av bentonit- bufferten. Dessutom uppmanade i kun- skapslägesrapporten att genomföra studier som innebär att bentonit som mättats med förorenat grundvatten får frysa och där- efter tinas upp.41 Denna uppmaning gäller fortfarande. 40SOU 2010:6 Kunskapsläget på kärnavfallområdet 2010 – utmaningar för slutförvars- programmet. 41SOU 2011:14 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2011: geologin, barriärerna, alternativen. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet Modell för transport av radionuklider Ytterligare en primär uppgift för bufferten är att fördröja transport av radioaktiva nuklider efter en eventuell skada på kapseln. Den förmågan påverkas av organiska ämnen i buffert och grundvatten. har föreslagit att SKB ska upprätta en mer sofistikerad modell för diffusion av de viktigaste nukliderna genom bentonitbufferten.42 Det gäller både positiva joner som kan neutra- liseras av negativt laddade anjonerna i humusämnen och de radio- nuklider som består av negativt laddade poly-anjoner. , M., Cuevas, J. och Leguey, S. (2000), Diffusion of soluble salts under a temperature gradient after the hydration of compacted bentonite, Applied 17, sid. 5570. SOU 2012:7 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2012 – långsiktig säkerhet, haverier och global utblick. SOU 2011:50 yttrande över SKB:s Fud-program 2010. SOU 2011:14 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2011: geologin, barriärerna, alternativen. SOU 2010:6 Kunskapsläget på kärnavfallområdet 2010 – utmaningar för slutförvarsprogrammet. SOU 2008:70 Slutförvaring av kärnavfall – ytt- rande över SKB:s Fud-program 2007. SOU 2005:47 Kärnavfall – barriärerna, biosfären och samhället. KASAM:s yttrande över SKB:s FUD-program 2004. SOU 2002:63 Kärnavfall – forskning och teknikutveckling. KASAM:s yttrande över SKB:s FUD-program 2001. SOU 2001:35 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet Del III Grund- vatten i hårt berg. 42 Exempelvis SOU 2008:70 Slutförvaring av kärnavfall – yttrande över SKB:s Fud-program 2007 och SOU 2011:50 yttrande över SKB:s Fud- program 2010. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet Berggrundens uppgift är att fördröja transport av radionuklider till biosfären i de fall kapslar med kärnavfall skadas. För att berget ska fungera som ett transporthinder måste både sprickfrekvens och vattenhalt vara låga eftersom vatten effektivt kan transportera olika typer av föroreningar som t.ex. radionuklider, där sprickor utgör goda transportvägar för detta vatten. Det är därför viktigt att veta hur sprickor i berget är fördelade, om och hur nya sprickor bildas samt hur hydrologin samverkar med dessa. I granskning av Fud-program 2010 konstaterades att informationen om hur geologiska, hydrologiska, bergmekaniska och termala parametrar samverkar under olika betingelser som för- varet kan utsättas för inte var tillräckligt väl belysta och att det fanns brister i hur osäkerheter och verifierbarheten i modellerna hanterats.43 har SKB initierat ett omfattande program som beskriver flera påbörjade studier som innefattar integrerad modellering där samverkan mellan termiska, hydrologiska och mekaniska parametrar kommer att undersökas, därtill kommer för- bättrade programmeringskoder att utvecklas. Programmet present- eras i Fud-program 2013. Mycket har dessutom gjorts för att stärka de hydrogeologiska modellernas tillförlitlighet där resultat från fältstudier har kopplats till och jämförts med resultat från modelle- ringarna. För att utvärdera vissa ställningstaganden från tidigare studier som presenteras i Fud-program 2013 är det olyckligt att källanvisningar ofta saknas till refererade data. Till exempel har de, enligt SKB, viktigaste hydrogeologiska analyserna publicerats i en sammanhängande serie i tidskriften , men år och volym är utelämnade i texten. De integrerade modelleringarna är mycket komplexa44 och det skulle vara önskvärt om svagheterna i modelleringarna och en motivering till val av modelleringsverktyg lyfts fram. Det kom- plexa, integrerade systemet gör att det föreligger stora osäkerheter i 43SOU 2011:50 yttrande över SKB:s Fud-program 2010. 44Marklund, (2014), Granskning av Fud-program 2013: Hydrologi. (Dnr 18/2014). Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet modellberäkningarna, till detta kan s.k. ekvifinalitetsproblem upp- stå45, vilket innebär att en felaktig beskrivning av verkligheten tycks ge en korrekt beräkningsmodell. saknar en moti- vering till valet av modelleringsverktyg, syftet varför de olika modelleringarna utförts, och önskar att deras styrkor och svagheter presenteras. önskar även en tydligare presentation av de försök som använts för verifiering, kalibrering och validering av modellerna (se också avsnitt 4.6). Brister i källhänvisningar är också påtagliga i de kapitel som berör berggrunden och bergmekaniska undersökningar. Det framgår t.ex. inte var figur 14-2 i SKB:s rapport är hämtad. Denna figur visar bergspänningars storlek och riktning i uppmätta med olika metoder (överborrning, , OC) och Linear Variable Differential Tansducer (LVDT)). I texten framgår det att OC- och LVDT-mätningarna överensstämmer, vilket är korrekt med avse- ende på storleken på spänningarna, men figur 14-2 visar stora vari- ationer i riktningen av σ2 med de olika metoderna. Trots detta visar LVDT-cellen goda och tillförlitliga resultat.46 Metoden används också i gruvor och andra undermarksprojekt. Det innebär att bergsspänningarnas magnitud, riktning och variation torde kunna bestämmas i Forsmark under uppförandet av slutförvaret.47 I kapitel 26.7 Nyvunnen kunskap sedan Fud 2010 med avseende på termisk rörelse, saknas referenser till modelleringsresultatet och var informationen publicerats som beskriver att den maximala tem- peraturen i förvarsberget inte kommer att överstiga . Lik- nande värden förekommer visserligen i och (2008)48 medan m.fl. (2006)49 presenterar högre temperaturer. Temperaturökningen av buffert och kringliggande berg är orsakad av värmealstring från det använda kärnbränslet i kapslarna vilket 45Marklund, (2014), Granskning av Fud-program 2013: Hydrologi. 46Stephansson, (2014), Synpunkter på valda delar av SKB:s Fud-program 2013. (Dnr 19/2014). 47Stephansson, (2014), Synpunkter på valda delar av SKB:s Fud-program 2013. 48Rutqvist, J. och , C-F. (2008), Review of SKB's work on coupled T-H-M processes within SR-Can: External review contribution in support of SKI's review on SR-Can. Technical report 2008:08. 49Börgesson, L., Fälth, B. och Hernelind, J. (2006), Water saturation phase of the buffer and backfill in the KBS-3V concept. Special emphasis given to the influence of the backfill on the wetting of the buffer. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet leder till expansion med ett ökat tryck som följd, detta sker under den s.k. termala fasen. Trots att SKB inte anser att termalt inducerad spjälkning av ber- get runt kapslarna är kritiskt, har ett doktorandprojekt initierats för att bedöma potentialen för spjälkning och för att öka förståel- sen av hur sprickor och brott propagerar i kristallint berg, vilket välkomnas av . Detta projekt är viktigt eftersom det har framkommit att tryckökningen under den termala fasen kan leda till skjuvrörelser utmed flacka sprickor, vilka visats förekomma i förvarets närhet.50,51 Modelleringar visar att den horisontella tryckökningen under den termala fasen är större än under en glaciation,52 vilket kan få konsekvenser för förvarets stabilitet efter förslutning.53 anser därför att det är av stor vikt att SKB utför termo-mekaniska tester i Forsmark redan under inled- ningsfasen av bergarbetena för att på ett tidigt stadium fastställa det platsspecifika bergets respons och spjälkningstendenser p.g.a. bergmassans expansion i anslutning till värmebelastningen under den termala fasen. Ett viktigt scenario i säkerhetsanalysen är skjuvrörelser utmed större sprickor som kan leda till att dessa propagerar genom depo- neringshål. Ett antal geofysiska undersökningar i kombination med hydrauliska tester kommer enligt SKB att användas under upp- förandet av slutförvaret i Forsmark, och planeras i , för att identifiera och lokalisera om dolda större sprickor förekommer. Det är av största vikt att karaktärisera berget i förvarsvolymen inte minst med avseende på långa sprickor som potentiellt kan aktiveras och skjuvas,54 men i Fud-program 2013 saknas förslag till teknik- och instrumentutveckling för att utföra denna karaktärisering. I samband med berguttag bildas en uppspräckt sprängskadezon (EDZ, Excavation Damage ) som är större vid sprängning än vid berguttag med tunnelborrningsteknik (TBM). I Fud-program 2010 framgår att SKB avser att använda konventionell borrning- sprängning för berguttaget i Forsmark. Att minimera en kontinu- 50Rutqvist, J. och , C-F. (2008), Review of SKB's work on coupled T-H-M processes within SR-Can: External review contribution in support of SKI's review on SR-Can. 51Stephansson, O., , L., Bungum, H. och , C. (2012), Workshop on seismology. 52Rutqvist, J. och , C-F. (2008), Review of SKB's work on coupled T-H-M processes within SR-Can: External review contribution in support of SKI's review on SR-Can. 53Stephansson, O., , L., Bungum, H. och , C. (2012), Workshop on seismology. 54Stephansson, (2014), Synpunkter på valda delar av SKB:s Fud-program 2013. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet erlig EDZ är viktigt eftersom den kan utgöra möjliga strömnings- vägar för t.ex. radionuklider från en skadad kapsel. Resultat från tidigare studier i med tomografiska metoder kunde enligt SKB inte påvisa närvaron av en kontinuerlig EDZ. har dock Posiva i anslutning till identifierat en konti- nuerlig EDZ i tunnelgolvet (sulan) med hjälp av geoelektriska undersökningar. SKB planerar nu att utföra en liknande studie i . Teknikutvecklingen av TMB går snabbt55 och i kombination med den begränsade EDZ som uppstår i samband med TBM anser att SKB bör överväga om denna teknik är tillräck- ligt utvecklad för berguttag i anslutning till uppförande av ett slut- förvar. I är aktiva rörelser i fast berg, som orsakar förskjutningar utmed befintliga sprickor, relaterad till storskaliga geologiska platt- rörelser (plattektonik) i kombination med återjustering av jord- skorpan (landhöjning) efter senaste nedisningen. De uppbyggda spänningarna i berget avlastas antingen genom aseismisk rörelse, dvs. krypning längs befintliga sprickor som då kan propagera eller genom abrupt rörelse (seismisk rörelse) som orsakar jordbävningar utmed post-glaciala förkastningar. För att undersöka långsamma rörelser i berget har SKB utfört GPS-mätningar i Forsmark under ett antal kampanjer mellan 20052009.56 insamlades mätdata . Dessa datainsamlingsperioder anses vara för korta och för sporadiska för att några konklusiva slutsatser ska kunna dras.57 För att få bättre kunskap om långsamma rörelser i berget i Forsmark fortsätter SKB att utföra GPS-mätningar med fasta stationer. Det är dock oklart om insamling av data sker i kam- panjer eller om insamlingen sker kontinuerligt. Kortare mätkam- panjer är inte tillräckliga för att få information om långsamma rörelser, inte heller för att utvärdera eventuella snabba periodvisa förändringar. För detta krävs kontinuerliga mätningar, något som också påpekades vid granskning av Fud-program 55Stephansson, (2014), Synpunkter på valda delar av SKB:s Fud-program 2013. 56Gustavsson, L. och , A. (2010), Forsmark site investigation. A deformation analysis of the Forsmark GPS monitoring network from 2005 to 2009. 57Ekman, L. och , M. (2013), Quality control of GPS deformation data from Forsmark and analysis of crustal deformation in the local scale. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet 2010.58 Kontinuerliga mätningar rekommenderas också av och (2013).59 Under de långa tidsperioder som förvaret ska vara intakt kan rörelser i berget i och kring förvaret orsakas av enskilda eller kom- binerade processer. Förutom de redan nämnda processerna (plat- tektonik, återjustering efter en glaciation och upphettning under den termala fasen) ökar även bergspänningen och portrycket under själva glaciationen. Följden av detta kan innebära risk för jordbäv- ningar eller krypning i berget. I det omfattande forskningspro- grammet som beskrivs i Fud-program 2013 framgår inte om kumu- lativa effekter av dessa processer kommer att modelleras i det termo-hydro-mekaniska programmet, vilket anser bör tydliggöras. , L., Fälth, B. och Hernelind, J. (2006), Water saturation phase of the buffer and backfill in the KBS-3V concept. Special emphasis given to the influence of the backfill on the wetting of the buffer. , L. och , M. (2013), Quality control of GPS deforma- tion data from Forsmark and analysis of crustal deformation in the local scale. : Svensk Kärnbränslehante- ring AB. , L. och , A. (2010), Forsmark site investiga- tion. A deformation analysis of the Forsmark GPS monitoring network from 2005 to 2009. , (2014), Granskning av Fud-program 2013: Hydro- logi. (Dnr 18/2014). , J. och , C-F. (2008), Review of SKB's work on coup- led T-H-M processes within SR-Can: External review contribu- tion in support of SKI's review on SR-Can. Statens kärnkraft- inspektion Technical report 2008:08. 58SOU 2011:50 yttrande över SKB:s Fud-program 2010. 59Ekman, L. och , M. (2013), Quality control of GPS deformation data from Forsmark and analysis of crustal deformation in the local scale. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet SKB (2010), Fud-program 2010. Program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärnavfall. SKB (2013), Fud-program 2013. Program för forskning, utveckling och demonstration av metoder för hantering och slutförvaring av kärnavfall. SOU 2011: 50 yttrande över SKB:s Fud-program 2010. , (2014), Synpunkter på valda delar av SKB:s Fud- program 2013. (Dnr 19/2014). , , , L., Bungum, H. och , C. (2012), Workshop on seismology. Radionuklider i de ytnära ekosystemen utgör källan till stråldoser till människa och miljön. Deras ackumulation och omsättning är en väsentlig del i säkerhetsanalysen. I Fud-program 2013 redovisas kunskapsläget samt de framtida forskningsprogram som SKB avser att genomföra rörande ytnära ekosystem. Enligt är det mycket värdefullt att resultaten som SKB:s forskning genererar publiceras i internationell press och på konferenser. Forskningen inom ytnära ekosystem håller mycket hög klass och är därmed av internationellt intresse. I Fud-program 2013 har SKB utvidgat studierna av geokemiskt beteende i de akvatiska systemen till att omfatta flera ämnen än kol. har även omsättningen av kväve och fosfor studerats. Att inkludera fler ämnen än kol var något som efterfrågades i gransk- ningen av Fud-program 2010 och ses som ett viktigt steg i modelle- ringen av akvatiska ekosystem. SKB har utvecklat mekanistiska ekosystemmodeller för akvatisk miljö med målsättningen att beskriva omsättning och ackumulation av radionuklider i organismer och organiskt material i hav och sjöar Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet samt i angränsande våtmarker. SKB planerar att validera sina modellbeskrivningar med befintliga fältdata från Forsmark. I SR-Site använde SKB partikelspårning i hydrogeologiska modeller för att beräkna var grundvatten som passerat förvarsvolymen når ytsystemet.60 Dessa utströmningspunkter utgör grund för identifieringen och avgränsningen av de objekt som ska ingå i biosfärsmodelleringen. SKB visar att beroende på vilken metod för modellering som sedan använts kan skillnader i resultat erhållas, vilket kan belysa osäkerheter i modellernas robusthet. Resultaten från studierna i Krycklan beläget vid i visar på våtmarkernas stora inverkan på transporten av ämnen på landskapsnivå, där de studerade ämnena ackumuleras i betydligt större utsträckning i avrinningsområden som domineras av våtmarker, jämfört med avrinningsområden som domineras av skog. framhöll i sin granskning av Fud-program 2010 att ett program saknades för att beskriva biosfärens utveckling under klimat som är varmare än . SKB redovisar i Fud-program 2013 mekanistiska ekosystemmodeller för geokemisk fördelning av fler ämnen än kol i akvatisk miljö. Dessa modeller är dock komplexa med stora osäkerheter i indata liksom i parametrar som inte kan mätas. Därför är det en svår upp- gift att utvärdera och validera modellberäkningarna. När modell- resultaten ska utvärderas finns även andra osäkerheter, bl.a. är osäkerheten stor om hur områdena kommer utvecklas . Det är därför viktigt att det finns en tydlig plan för hur modellerna 60 SKB (2011), Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark. report of the SR-Site project. Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet Det är rimligt att SKB använder fältdata för kalibre- ring och validering, särskilt om SKB kan använda redan insamlade data. Denna plan bör även innehålla känslighets- och osäkerhets- analyser. önskar även att SKB utvärderar förutsättning- arna för att starta ett program som utreder hur anläggandet av för- varet kommer att påverka de närliggande akvatiska ekosystemen och om detta kan vara av värde för ekosystemmodelleringen. I Fud-program 2010 redovisade SKB planer på att studera specifika hydrologiska objekt som representerar alla successionsstadier i landskapsutvecklingen, från bassänger över igenväxande sjöar till våtmarker och vattendrag. Detta är ett viktigt forsknings- område som bör prioriteras. Liknande studier borde även göras för vattendrag som även är utströmningsområden för grundvatten och som dessutom länkar samman olika våtmarker och sjöar. När storleken av olika flöden i SKB:s biosfärsmodell ska bestäm- mas används resultat från den ythydrologiska modellen. Ett medel- objekt modelleras med den ythydrologiska modellen och utifrån modellresultaten bestäms parametrar som beskriver flöden i biosfärsobjektet. När andra biosfärsobjekt ska beskrivas skalas parametervärdena om baserat på storleken av biosfärsobjektet och dess tillrinningsområden. Problemet med detta tillvägagångssätt är att de hydrologiska sambanden sällan är linjära. Således borde SKB ha använt sig av mer än ett medelobjekt vid den hydrologiska modelleringen. Åtminstone borde de ha gjort någon slags känslig- hetsanalys som visade på hur stor skillnaden kan vara mellan olika objekt och redovisat i vilken mån användandet av ett medelobjekt innebär ett konservativt tillvägagångssätt. En generell reflektion är att en jämförelse av olika modellverk- tyg bör genomföras då fler alternativa modeller finns tillgängliga och att skälen bör redovisas varför sedan en modell valts till grund för de slutsatser som redovisas. Det kan ifrågasättas hur generella slutsatser kan dras utifrån platsspecifika undersökningar. Därför är det positivt att SKB planerar att koppla nyvunnen kunskap från Krycklanstudien till Forsmark och undersökningsområdet på . Använt kärnbränsle och forskning för analys av långsiktig säkerhet också vara önskvärt att genomföra liknande platsspecifika studier i exempelvis Forsmark för att säkerställa sig om regionala skillnader. I Fud-program 2013 är redovisningen av kommande pro- gram för effekter av långtidsvariationer svepande beskrivet och mer precisa projektbeskrivningar saknas vilket medför att det är svårt att bedöma vilken målsättning SKB har för den kommande treårsperioden. SKB (2011), Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark. report of the SR-Site project. SKB TR-11- 01. 5SKB:s samhällsvetenskapliga forskningsprogram och informationsbevarande över generationer Kärnavfallsfrågans över 30-åriga framväxt vilar på en kombination av tekniska och naturvetenskapliga utredningar samt sociala sam- verkansprocesser mellan aktörer som utifrån sina kompetenser och värderingar gör olika val och bedömningar. En teknisk utvecklings- process som slutförvarsprocessen i som har att hantera industrins, kommuners, intresseföreningars och politiska intressen kan inte bli helt värdeneutral och objektiv. Varje undersökning, beräkning, modellering, riskbedömning, samverkansprocess, dia- log, Fud-program etc. består av mänskliga val som inte alltid vilar på rena tekniska eller naturvetenskapliga kriterier. Själva genom- förandet och byggandet av slutförvaret är inte heller enbart en byggteknisk fråga. En viktig fråga är vilken säkerhetskultur som behövs för att varje person i processen ska kunna göra rätt – hur arbetar man bäst med den mänskliga faktorn vid byggandet? Valen av teknik och lokalisering av slutförvaret är inte heller de enbart tekniskt eller naturvetenskapligt grundade. Vilka risker är vi beredda att acceptera när det gäller säkerheten i slutförvaret (det är inte möjligt att garantera säkerhet i 100 ) är en sådan näraliggande politisk fråga. Vilka omvärldsförändringar – krig, resurstillgång, ekonomi etc. hotar genomförandet av kon- struktionen av ett slutförvar? Forskning som berör hur vi som människor och samhällen tänker om, hanterar praktiskt och påver- kas av slutförvarsfrågan (här kallat samhällsforskning) ska hjälpa oss att se det som ofta inte synliggörs, dvs. vägval, värderingar, SKB:s samhällsvetenskapliga forskningsprogram och informationsbevarande över riskuppfattning, politiska och etiska ställningstaganden etc. Vi vill lyfta fram i ljuset och till diskussion i beslutsprocessen den mänsk- liga och samhälleliga dimensionen i det som ofta uppfattas som enbart objektiva och tekniska vägval och förutsättningar för slut- förvarsprocessen, konstruktionen och säkerheten på lång sikt. Utan ett brett kunskapsunderlag om den mänskliga och samhälle- liga dimensionen kommer besluten om slutförvaret att sakna fun- damental grund. Genom samhällsforskningen kan sociala och politiska processer av avgörande betydelse för ett välgrundat och demokratiskt beslut i denna fråga klarläggas och förtydligas. Det är med andra ord inte fråga om ett sidoperspektiv eller blott och bart allmänna reflek- tioner utan den har bäring på frågans centrala innehåll. bedömer att SKB:s nu slutförda samhällsforsk- ningsprogram har genomförts på ett sätt som styrker denna grund- värdering av samhällsforskningens relevans och betydelse. Relevan- sen för slutförvarsprojektet av SKB:s samhällsprogram är dock otydlig. Det är därför av avgörande betydelse att humanistisk- och samhällsvetenskaplig kärnavfallsforskning1 kan fortsätta och för- djupas med olika huvudmän som drivande och finansierande (utvecklas nedan i 5.4).