01.08.2013 Views

Bra att veta om kärnkraft

Bra att veta om kärnkraft

Bra att veta om kärnkraft

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Energia-alan Keskusliitto ry Finergy<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong><br />

<strong>kärnkraft</strong>


Innehållsförteckning<br />

Inledning 3<br />

Kärnkraftens fördelar 4<br />

Kärnkraftselektricitetens konkurrensförmåga 5<br />

Världens energireserver 6<br />

Tillgången på uranbränsle 7<br />

Driftserfarenheter från <strong>kärnkraft</strong>verk 8<br />

Funktionsprincipen för en kärnreaktor 9<br />

Lättv<strong>att</strong>enreaktorer 10<br />

Övriga reaktortyper 11<br />

Fusion 12<br />

Finlands anläggningar 14<br />

Kärnkraftverk i när<strong>om</strong>rådet kring Finland 15<br />

Kärnkraftverk i övriga världen 16<br />

Kärnkraft s<strong>om</strong> fjärrvärmekälla 17<br />

Reaktorns skydd 18<br />

Kärnkraftverkens säkerhet 19<br />

Säkerhetsplaner för nya <strong>kärnkraft</strong>verk 20<br />

Kärnkraftverkens yttre riskfaktorer 21<br />

Kärnkraftens risker 21<br />

Radioaktivitet och strålning 22<br />

Strålkällor och -mängder 23<br />

Stråldosgränser 24<br />

Strålningens effekter på människan 25<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks miljöeffekter 26<br />

Övervakning av miljöeffekterna 27<br />

Bränsle<strong>om</strong>loppet 28<br />

Kärnavfallshantering i Finland 29<br />

Kärnavfallshantering i övriga världen 31<br />

Transport av kärnavfall 33<br />

Kärnkraftverkens livslängd och rivning 34<br />

Beslut <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>verk och övervakning av kraftverkets drift 35<br />

Övervakning av kärnämnen 36<br />

En b<strong>om</strong>b av bränslet? 36<br />

Beredskap för en nukleär olycka 37<br />

INES-skalan 38<br />

Exempel på olyckor s<strong>om</strong> inträffat 39<br />

Energins och strålningens enheter och begrepp 41<br />

Kontaktuppgifter<br />

Energia-alan Keskusliitto ry<br />

Energibranschens Centralförbund rf<br />

Finnish Energy Industries Federation<br />

Södra kajen 10, PB 21, 00131 Helsingfors, Finland<br />

Tel. (09) 686 161, fax (09) 6861 630<br />

e-mail: info@finergy.fi<br />

ISBN 952-440-022-7<br />

2 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Ytterligare information<br />

Energibranschens Centralförbund rf, www.finergy.fi<br />

Fortum Oyj, www.fortum.c<strong>om</strong><br />

Posiva Oy, www.posiva.fi<br />

Teollisuuden Voima Oy, www.tvo.fi<br />

Handels- och industriministeriet, www.ktm.fi<br />

Strålsäkerhetscentralen, www.stuk.fi<br />

International At<strong>om</strong>ic Energy Agency, www.iaea.org<br />

OECD Nuclear Energy Agency, www.nea.fr


Inledning<br />

Världens nuvarande energiproduktion bygger till<br />

cirka 80 procent på förbränning av fossila bränslen,<br />

dvs. olja, kol och naturgas. Av dessa är kolet, tack<br />

vare tillgången och priset, det lämpligaste bränslet<br />

för storskalig elproduktion. Tillgången på kol är<br />

också garanterad för hundratals år framåt i tiden.<br />

De utsläpp, speciellt koldioxid, s<strong>om</strong> uppstår vid<br />

användning av fossila bränslen är emellertid ett stort<br />

miljöproblem.<br />

Alla länder har inte tillgång till inhemska fossila<br />

bränslen och därmed de ekon<strong>om</strong>iska fördelar<br />

och den försörjningssäkerhet s<strong>om</strong> följer med ett<br />

inhemskt bränsle. I många industrialiserade länder<br />

med begränsad tillgång till inhemska bränsleresurser<br />

är <strong>kärnkraft</strong>ens andel hög. Det är naturligt <strong>att</strong> sådana<br />

länder utvecklar energilösningar där de kan utnyttja<br />

sina teknologiska färdigheter och så långt s<strong>om</strong><br />

möjligt säkra sitt oberoende av den internationella<br />

bränslemarknaden.<br />

I Finland utgörs de inhemska energikällorna<br />

främst av v<strong>att</strong>enkraft, träbaserade bränslen och torv.<br />

Huvuddelen av den utbyggbara v<strong>att</strong>enkraften är<br />

redan utnyttjad och många fortfarande fria forsar är<br />

i lag skyddade mot v<strong>att</strong>enkraftutbyggnad. Energin<br />

i träavfall har traditionellt använts noggrant av<br />

den finländska träförädlingsindustrin bl.a. gen<strong>om</strong><br />

<strong>att</strong> bränna bark, sågavfall och särskilt slamavfall<br />

från massakokning. Torv är ett konkurrenskraftigt<br />

bränsle för små och medelstora värmeverk och<br />

för fjärrvärmekraftverk s<strong>om</strong> är placerade på<br />

rimligt transportavstånd från <strong>om</strong>råden med<br />

torvproduktion.<br />

Elförbrukningen i Finland uppgick år 2003 till<br />

cirka 85 TWh (miljarder kilow<strong>att</strong>immar) vilket är<br />

cirka 17 000 kilow<strong>att</strong>immar per person. Finland<br />

tillhör de länder i världen s<strong>om</strong> är mest elektrifierade.<br />

Industrin förbrukar mer än hälften av vår totala<br />

Eltillförseln i Finland 2003<br />

84,7 TWh<br />

Kuva: Stora Enso<br />

Användningen av <strong>kärnkraft</strong> ger inte<br />

upphov till koldioxidutsläpp eller<br />

försurande utsläpp.<br />

elkonsumtion. En tillräcklig och prismässigt<br />

fördelaktig elenergi är nödvändig speciellt för den<br />

energikrävande metall- och skogsindustrin.<br />

Kärnkraften är en naturlig del i den finländska<br />

energiproduktionen på grund av landets höga<br />

elförbrukning, tekniska kunnande och egna<br />

begränsade bränsleresurser. Med <strong>kärnkraft</strong>en<br />

produceras förmånlig basenergi s<strong>om</strong> industrin,<br />

servicen och hushållen behöver året <strong>om</strong>.<br />

Användningen av <strong>kärnkraft</strong> ger inte upphov till<br />

koldioxidutsläpp eller försurande utsläpp.<br />

I Finland finns fyra elproducerande kärnreaktorer.<br />

Den femte kärnreaktorn blir klar år 2009.<br />

Elförbrukningen i Finland 2003<br />

84,7 TWh<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

3


Kärnkraftens fördelar<br />

Bild: TVO<br />

Användningen av <strong>kärnkraft</strong> ger oss i Finland<br />

möjligheter <strong>att</strong> passa ihop det växande elbehovet<br />

med en utsläppsbegränsning av växthusgaser.<br />

Kärnkraften är en färdig och utprovad storskalig<br />

elproduktionsmetod vid sidan av fossila bränslen<br />

och v<strong>att</strong>enkraft.<br />

Liks<strong>om</strong> basindustrin k<strong>om</strong>mer även hushållen<br />

under de k<strong>om</strong>mande åren <strong>att</strong> förbruka mer el<br />

än tidigare. Ett rymligt boende och olika slags<br />

elapparater ökar förbrukningen i hushållen.<br />

Basindustrin förbrukar elenergi i tillverkningen och<br />

i miljötekniska investeringar.<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks byggkostnader är stora<br />

men bränslekostnaderna låga. Andelen inhemskt<br />

arbete och inhemsk utrustning av de nuvarande<br />

anläggningarnas totala kostnader är till och<br />

med över hälften, dvs. den inhemska andelen i<br />

elproduktion med <strong>kärnkraft</strong> är hög.<br />

Den kapitald<strong>om</strong>inerade kostnadsstrukturen<br />

medför <strong>att</strong> <strong>kärnkraft</strong>en är lämplig för <strong>att</strong> täcka<br />

elbehovets kontinuerliga belastningsdel, den<br />

s.k. baslasten. I Finland förbrukar industrin 50<br />

% av elenergin och av detta utgörs över hälften<br />

Kärnkraften s<strong>om</strong> inte belastar atmosfären<br />

passar utmärkt s<strong>om</strong> produktionsform för den<br />

elenergi s<strong>om</strong> basindustrin behöver hela dygnet<br />

året runt.<br />

4 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Urantablettmängden på bilden räcker för ett års<br />

elbehov för en fyrapersoners familj s<strong>om</strong> bor i ett<br />

eluppvärmt småhus.<br />

av processindustrins, särskilt skogsindustrins,<br />

kontinuerliga baslast. Vid en kontinuerlig jämn<br />

last kan driften vid ett kraftverk ske med oavbruten<br />

full effekt vilket gynnar en produktionsform s<strong>om</strong><br />

utnyttjar billigt bränsle.<br />

Driftsäkerheten vid ett <strong>kärnkraft</strong>verk är i<br />

krislägen god efters<strong>om</strong> bränslet enkelt kan lagras<br />

under lång tid. Bränsle fylls på i reaktorn för ett<br />

års behov per gång. Dessut<strong>om</strong> finns färskt, oanvänt<br />

bränsle i lager för minst ett halvt års behov.<br />

Ur hela mänsklighetens synvinkel sett skulle<br />

olja och naturgas kunna utnyttjas s<strong>om</strong> råvaror<br />

för den petrokemiska industrins organiska<br />

produkter, samt s<strong>om</strong> bränsle i trafiken i stället<br />

för till energiproduktion. Uran däremot är en<br />

metall s<strong>om</strong> inte verkar ha något annat viktigt<br />

användnings<strong>om</strong>råde än till kraftproduktion.<br />

Bild: Stora Enso


Kärnkraftselektricitetens konkurrensförmåga<br />

Kostnaderna för produktionen av el är av samma<br />

storleksordning i stora kärn-, kol- och gaskraftverk.<br />

Elenergi producerad i kondenskraftverk, s<strong>om</strong><br />

utnyttjar andra bränslen, eller med vind- och<br />

solkraft är betydligt dyrare.<br />

Kostnadsstrukturerna för elenergi s<strong>om</strong><br />

produceras med kärn-, kol- och gaskraft skiljer<br />

sig betydligt från varandra. Byggkostnaderna<br />

för ett <strong>kärnkraft</strong>verk är betydligt högre än<br />

investeringskostnaderna i kol- och gaskraftverk.<br />

Orsaken till detta är de mångfaldiga säkerhetssystem<br />

och -anordningar samt den reaktorinneslutning s<strong>om</strong><br />

krävs vid ett <strong>kärnkraft</strong>verk. Cirka 60 % av priset för<br />

den elenergi s<strong>om</strong> produceras i ett nytt <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

är kapitalkostnader, medan motsvarande andel i ett<br />

gaskraftverk är cirka 20 % och i ett kolkraftverk<br />

cirka 30 %. Kapitalkostnaderna sjunker successivt<br />

och produktionskostnaderna blir motsvarande<br />

lägre.<br />

Kärnbränslets andel i <strong>kärnkraft</strong>selpriset är cirka<br />

15 %. Cirka en tredjedel av detta utgörs av priset<br />

för uran. Bränslekostnadernas andel i priset för el<br />

producerad med naturgas är cirka 70 % och för el<br />

producerad med kol cirka 40 %. Därför är bränsleprisvariationernas<br />

effekter på <strong>kärnkraft</strong>selpriset<br />

betydligt mindre än effekterna på gas- och<br />

kolkraftselpriserna. En fördubbling av uranpriset<br />

skulle till exempel höja <strong>kärnkraft</strong>selpriset med cirka<br />

5 procent. En fördubbling av priset på naturgas<br />

skulle höja gaskraftselpriset med cirka 70 procent.<br />

Dessut<strong>om</strong> är en tilläggskostnad <strong>att</strong> vänta i priset på<br />

fossila bränslen s<strong>om</strong> orsakas av koldioxidutsläppens<br />

minskning. Tilläggskostnaden uppk<strong>om</strong>mer vid<br />

anskaffningen av nödvändiga utsläppstillstånd.<br />

I Finland har variationerna i bränslekostnader<br />

även effekter på den producerade elkraftens<br />

inhemska andel, efters<strong>om</strong> såväl naturgas och<br />

kol s<strong>om</strong> uranbränsle måste importeras. På<br />

grund av <strong>kärnkraft</strong>ens låga bränslekostnader är<br />

importkostnadernas andel, räknat för en anläggnings<br />

totala livslängd, betydligt lägre än för anläggningar<br />

s<strong>om</strong> använder fossila bränslen.<br />

Den övriga delen av elpriset består av<br />

kraftverkens drift- och avfallshanteringskostnader.<br />

Avfallshanteringskostnaderna utgör en nästan lika<br />

stor andel av elpriset både för <strong>kärnkraft</strong>sel och<br />

för kolproducerad el. Vid <strong>kärnkraft</strong>verk består<br />

dessa kostnader av beredskapen för hantering<br />

och slutförvaring av använt kärnbränsle och<br />

annat radioaktivt avfall. Vid kolkraftverk orsakas<br />

kostnaderna av i första hand luftvårdsåtgärder,<br />

speciellt avlägsnandet av stoft, samt svavel och kväve<br />

ur anläggningens rökgaser.<br />

Beroende på den olikartade prisstrukturen är<br />

<strong>kärnkraft</strong>sel och stenkolsel lämpliga för uppgifter<br />

av olika karaktär i den finländska elförsörjningen.<br />

Basbehovet av elkraft s<strong>om</strong> är stabilt året runt<br />

täcks bäst av <strong>kärnkraft</strong>. Därigen<strong>om</strong> blir den<br />

årliga drifttiden lång för amorteringen av ett<br />

<strong>kärnkraft</strong>verks stora kapitalinsats. Kolkraftverken,<br />

s<strong>om</strong> utnyttjar dyrbarare bränsle, är endast i drift<br />

under den tid av året då förbrukningen är stor.<br />

Kol<br />

Kärnkraft Naturgas<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

5


Världens energireserver<br />

Fortfarande finns outnyttjade energireserver i<br />

stor <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ning, men utnyttjandet av reserverna<br />

begränsas framförallt av miljöeffekter, kostnadsaspekter<br />

och nivån på den tillgängliga tekniken.<br />

För närvarande utnyttjar mänskligheten<br />

främst energikällor s<strong>om</strong> inte är förnybara: olja,<br />

kol, naturgas och uran. De verifierade reserverna<br />

av olja och naturgas räcker med nuvarande<br />

förbrukning och prisnivå i åtskilliga decennier och<br />

kolet i flera hundra år. Med nuvarande kostnader<br />

kan energiinnehållet i det uran s<strong>om</strong> utvinns ur<br />

markgrunden jämföras med oljereserverna, <strong>om</strong><br />

uranet enbart används i de reaktortyper s<strong>om</strong> för<br />

närvarande är i drift. Gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> använda tekniskt<br />

mer utvecklade reaktortyper skulle det på lång sikt<br />

vara möjligt <strong>att</strong> utnyttja energiinnehållet i uranet<br />

tiotals gånger effektivare.<br />

En nästan obegränsad energireserv är tungt<br />

väte s<strong>om</strong> utgör cirka 0,015 % av allt väte i naturen.<br />

Denna väteisotop, deuterium, s<strong>om</strong> är dubbelt<br />

så tung s<strong>om</strong> vanligt väte, är lämplig <strong>att</strong> använda<br />

s<strong>om</strong> bränsle i en fusionsreaktor där energin<br />

uppstår vid sammansmältningen av lätta at<strong>om</strong>er.<br />

Utvecklingen av fusionsreaktorn är fortfarande på<br />

forskningsstadiet och den förväntas inte bli klar för<br />

energiproduktion på decennier.<br />

V<strong>att</strong>enkraften och träbaserade bränslen är de<br />

viktigaste förnybara energireserverna. V<strong>att</strong>enkraften står<br />

för en femtedel av världens elproduktion. Över 80 % av<br />

jordens v<strong>att</strong>enkraftsresurser är fortfarande outnyttjade.<br />

Ved används mest i utvecklingsländerna. Den<br />

alltför stora förbrukningen av ved är delvis ett<br />

ekologiskt problem i dessa länder. Miljoner hektar<br />

av jordens skogar avverkas årligen till ved. På många<br />

ställen är följden <strong>att</strong> humuslagret eroderar, vilket<br />

leder till ökenbildning.<br />

Solens strålning är en obegränsad förnybar<br />

energikälla. Solenergin har människan utnyttjat<br />

under hela sin existens. Alla organiska bränslens<br />

energi har ju i sista hand sitt ursprung i solen.<br />

Solstrålningens energitäthet på jordytan är cirka 1<br />

kW per kvadratmeter.<br />

Solenergin kan <strong>om</strong>vandlas till elektricitet<br />

med solceller. En solcellpanels halvledarmaterial<br />

utvecklar elström när solljuset träffar panelens<br />

yta. Verkningsgraden för solel uppgår till drygt 10<br />

% när den är s<strong>om</strong> högst. En annan möjlighet <strong>att</strong><br />

producera elenergi är <strong>att</strong> fokusera solljuset från ett<br />

stort <strong>om</strong>råde med speglar mot en punkt. I punkten<br />

placeras en förångare s<strong>om</strong> producerar ånga till ett<br />

6 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

De kolreserver s<strong>om</strong> är mycket svåra<br />

<strong>att</strong> utnyttja räcker i mer än 2000 år.<br />

Uranreserverna avser drift i reaktorer av<br />

nuvarande typer. I bridreaktorer räcker<br />

försörjningen i tiotals tusen år. Källa: HIM<br />

traditionellt kraftverk. Med anläggningar av denna<br />

typ är det möjligt <strong>att</strong> under testförhållanden nå<br />

en verkningsgrad på upp till 80 %, men de höga<br />

kostnaderna utgör ett hinder för en mer utbredd<br />

användning.<br />

För uppvärmningsändamål kan solenergin<br />

utnyttjas gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> montera solfångare på<br />

byggnaders väggar eller tak och värma v<strong>att</strong>en.<br />

Denna uppvärmningsteknik används redan i sydliga<br />

länder.<br />

Solenergin är inte för närvarande<br />

konkurrenskraftig s<strong>om</strong> elproduktionsmetod i<br />

jämförelse med traditionella produktionsmetoder.<br />

Ett problem med solenergin är variationerna i<br />

strålningsenergin beroende på dygnet, årstiderna<br />

och väderförhållandena. Det finns inga metoder<br />

för lagring av elektricitet i stor skala och under<br />

mörka tider måste solelen ersättas av elektricitet<br />

s<strong>om</strong> produceras med andra metoder. En lösning<br />

är <strong>att</strong> med solel spjälka upp v<strong>att</strong>en i väte och<br />

syre. Distributionen och lagringen av väte kan<br />

gen<strong>om</strong>föras tekniskt och vätet skulle kunna<br />

fungera s<strong>om</strong> ett icke förorenande bränsle för många<br />

ändamål. De mycket höga kostnaderna är ett hinder<br />

för metodens användning.<br />

Vindkraften kan utnyttjas bäst in<strong>om</strong><br />

<strong>om</strong>råden med jämna och rätt kraftiga vindar.<br />

Den energimängd s<strong>om</strong> utvinns beror i stor utsträckning<br />

på vindhastigheten. Därför har ett<br />

vindkraftverks placering stor betydelse. Även in<strong>om</strong><br />

de bästa <strong>om</strong>rådena är vindkraftverkens drifttid<br />

endast cirka en fjärdedel av året. Ett problem med<br />

vindenergin är <strong>att</strong> energi måste produceras med<br />

hjälp av andra energikällor när vinden inte blåser,<br />

och produktionskapacitet måste byggas för detta.<br />

Ett <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande utnyttjande av vindkraften kräver<br />

även stora mark<strong>om</strong>råden efters<strong>om</strong> kraftverken på<br />

grund av skuggeffekten inte kan placeras alltför nära<br />

varandra.<br />

Tillgången på icke förnybara<br />

energireserver


Tillgången på uranbränsle<br />

Uran finns i stora mängder på jorden. Jordskorpan<br />

innehåller i gen<strong>om</strong>snitt cirka 4 g uran per ton. I<br />

allmänhet bryts uran i förek<strong>om</strong>ster s<strong>om</strong> innehåller<br />

tiotals kilogram uran per ton malm. I vissa gruvor<br />

utgör uranet en biprodukt vid brytning av annan<br />

malm.<br />

De största kända uranreserverna finns i<br />

Australien, Kanada, Kazakstan, Namibia, <strong>Bra</strong>silien,<br />

Ryssland, Sydafrika, Ukraina, USA och Uzbekistan,<br />

s<strong>om</strong> tillsammans producerar cirka 90 % av allt<br />

uran.<br />

Uranreserver<br />

Jordskorpans uranreserver kan grovt delas upp i två<br />

grupper: kända och identifierade reserver med känt<br />

läge för vilka åtminstone en grov uppsk<strong>att</strong>ning av<br />

mängden finns, och där uppsk<strong>att</strong>ningen bygger<br />

på mätningar, samt uppsk<strong>att</strong>ade tilläggsreserver<br />

vilkas förek<strong>om</strong>st har fastställts statistiskt utifrån<br />

allmän geologisk kunskap. De kända uranreserverna<br />

uppgår till cirka 3 miljoner ton. De uranreserver<br />

s<strong>om</strong> är svårare och dyrbarare <strong>att</strong> utnyttja samt<br />

tillsvidare spekulativa reserver bedöms, utöver de<br />

tidigare nämnda, uppgå till cirka 11 miljoner ton. I<br />

uppsk<strong>att</strong>ningarna ingår endast sådan uranmalm s<strong>om</strong><br />

ger råuran med ett pris s<strong>om</strong> är högst ca 50 % högre<br />

än dagens prisnivå. Osäkerheten i uppsk<strong>att</strong>ningen av<br />

energireserverna ökas av <strong>att</strong> kunskap saknas <strong>om</strong> hur<br />

effektivt förek<strong>om</strong>sterna kan utnyttjas i framtiden.<br />

Tekniska lösningar<br />

Det är även möjligt <strong>att</strong> öka urantillgångarna gen<strong>om</strong><br />

<strong>att</strong> förbättra reaktorns bränsleeffektivitet och gen<strong>om</strong><br />

<strong>att</strong> börja använda reaktortyper s<strong>om</strong> utnyttjar uranet<br />

effektivare. De nuvarande lättv<strong>att</strong>enreaktorerna<br />

producerar cirka 40 000 kilow<strong>att</strong>immar el med<br />

ett kilogram uran. Om använt kärnbränsle<br />

återanvänds vid tillverkningen av nytt bränsle får<br />

man ytterligare cirka 30 % energi. Förbättringar av<br />

lättv<strong>att</strong>enreaktorns härdkonstruktion kan ytterligare<br />

öka den elmängd s<strong>om</strong> man får ur ett kilogram uran<br />

med 10-20 procent.<br />

Bridreaktor<br />

Världens nuvarande uranförbrukning uppgår<br />

till cirka 60 000 ton per år vilket innebär <strong>att</strong><br />

de kända uranreserverna räcker i fler decennier<br />

med nuvarande förbrukning. Drifttagningen av<br />

bridreaktorer skulle ändå innebära en avgörande<br />

förbättring för urantillgången. En bridreaktor<br />

<strong>om</strong>vandlar isotopen uran-238 i natururanet till<br />

den klyvbara isotopen plutonium-239. Efters<strong>om</strong><br />

huvuddelen (drygt 99 %) av natururanet är uran-<br />

238 ökar den mängd elektricitet s<strong>om</strong> man får<br />

ur ett kilogram uran tiotals gånger med hjälp av<br />

bridreaktorer. Några natriumkylda bridreaktorer är<br />

i drift i världen men tillsvidare är inte priset på den<br />

elenergi s<strong>om</strong> produceras konkurrenskraftigt. Att få<br />

bridreaktorerna i k<strong>om</strong>mersiellt lönsam drift skulle<br />

öka tillgången på kärnbränsle till tusentals år även<br />

<strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>senergins andel av energiproduktionen<br />

skulle öka betydligt över dagens nivå.<br />

Återvinningsmaterial<br />

Det är utöver råuran även möjligt <strong>att</strong> framställa<br />

bränsle för <strong>kärnkraft</strong>verk av återvinningsmaterial.<br />

Dessa består av upparbetat använt kärnbränsle och<br />

utspätt vapenuran.<br />

Världens kända uranreserver år 2001 s<strong>om</strong> kan utnyttjas till rimliga kostnader<br />

Källa: OECD<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

7


Driftserfarenheter från <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

En stor del av priset på <strong>kärnkraft</strong>sproducerad<br />

energi utgörs av investeringskostnader medan<br />

bränslekostnaderna är mycket små. Därför kräver<br />

ett konkurrenskraftigt pris på <strong>kärnkraft</strong>sproducerad<br />

el en lång årlig driftstid för anläggningen samt få<br />

driftsavbrott. I detta hänseende har de finländska<br />

<strong>kärnkraft</strong>verken under många års tid tillhört<br />

internationell toppklass.<br />

Utnyttjandegrad<br />

Driftsresultaten för olika kraftverk kan till<br />

exempel jämföras med den s.k. utnyttjandegraden.<br />

Utnyttjandegraden är den elenergi s<strong>om</strong> produceras<br />

under en viss tidsperiod i procent av den elenergi<br />

s<strong>om</strong> anläggningen skulle ha producerat vid<br />

oavbruten drift med full effekt under motsvarande<br />

tid.<br />

Statistiken under många års drift visar <strong>att</strong><br />

det finns tydliga skillnader i <strong>kärnkraft</strong>verkens<br />

utnyttjandegrad mellan olika länder och<br />

anläggningstyper. I allmänhet kan man anta <strong>att</strong><br />

kraftverkens utnyttjandegrader förbättras globalt.<br />

I de flesta typer av <strong>kärnkraft</strong>verk är det inte<br />

möjligt <strong>att</strong> uppnå hundra procents utnyttjandegrad.<br />

Laddningen av nytt bränsle i reaktorn kräver i<br />

allmänhet <strong>att</strong> anläggningen stoppas. Samtidigt kan<br />

sådana underhålls- och kontrollarbeten utföras s<strong>om</strong><br />

inte är möjliga när anläggningen är i drift.<br />

8 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Driftperioder<br />

Det är viktigt <strong>att</strong> tiden för bränslebytesavbrotten<br />

minimeras för en god utnyttjandegrad. Om inga<br />

<strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande reparationsarbeten behöver utföras<br />

är avbrottet 2-3 veckor. Bränslebytesintervallen<br />

kan också förlängas gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> ladda en större<br />

mängd nytt bränsle i reaktorn per gång. Många<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk ut<strong>om</strong>lands använder driftperioder<br />

på ett och ett halvt år. För finländska förhållanden<br />

är driftperioder på ett år de mest ändamålsenliga.<br />

En naturlig underhållstidpunkt är s<strong>om</strong>maren då<br />

elförbrukningen är låg.<br />

Utnyttjandegraden vid finländska <strong>kärnkraft</strong>verk i jämförelse med gen<strong>om</strong>snittet i världen<br />

Källor: STUK, TVO, Fortum, Nuclear Engineering International


Funktionsprincipen för en kärnreaktor<br />

Grundprocessen för elproduktion i <strong>kärnkraft</strong>verk är<br />

den samma s<strong>om</strong> i traditionella kraftverk, där värme<br />

framställs gen<strong>om</strong> förbränning av fossila bränslen.<br />

Klyvning av urankärna<br />

Kärnreaktorn producerar värme när at<strong>om</strong>kärnorna<br />

i det uran s<strong>om</strong> används s<strong>om</strong> energikälla klyvs.<br />

Värmen <strong>om</strong>vandlar v<strong>att</strong>en till ånga med högt tryck.<br />

Ångan driver en turbin. En generator är kopplad<br />

till turbinaxeln och genererar el. Det uran s<strong>om</strong><br />

används för värmeproduktionen och s<strong>om</strong> är bränsle<br />

i kärnreaktorn ”b<strong>om</strong>barderas” med neutroner från<br />

at<strong>om</strong>kärnor för <strong>att</strong> få urankärnorna <strong>att</strong> klyvas. När en<br />

at<strong>om</strong>kärna klyvs skapas i allmänhet två medeltunga<br />

at<strong>om</strong>kärnor och dessut<strong>om</strong> 2-3 neutroner. Den<br />

sammanlagda massan hos klyvningsprodukterna och<br />

neutronerna är något mindre än den ursprungliga<br />

urankärnans massa. Differensen har <strong>om</strong>vandlats<br />

till energi s<strong>om</strong> först visar sig s<strong>om</strong> rörelseenergi i<br />

klyvningsproduktens at<strong>om</strong>er och neutronerna men<br />

snabbt <strong>om</strong>vandlas till värme när neutronerna träffar<br />

<strong>om</strong>givande at<strong>om</strong>kärnor.<br />

I reaktorn har uranet formen av små knappar<br />

med en längd och diameter på cirka 1 cm.<br />

Uranknapparna är inneslutna i gastäta metallrör, s.k.<br />

bränslestavar. Det finns tiotusentals bränslestavar i en<br />

reaktor. Bränslestavarna är samlade i knippen på 80-<br />

300 stavar s<strong>om</strong> bildar bränsleelement. Dessa bildar<br />

reaktorns härd s<strong>om</strong> är placerad i ett tryckkärl fyllt med<br />

kylmedel. Kylmedlet s<strong>om</strong> strömmar mellan stavarna<br />

transporterar värmen från reaktorn till turbinen.<br />

Neutronerna är den kraft s<strong>om</strong> upprätthåller<br />

klyvningen av urankärnorna. Gen<strong>om</strong> reglering<br />

av antalet neutroner styrs klyvningsmängden och<br />

därigen<strong>om</strong> reaktorns effekt. Effektregleringen sker<br />

med styrstavar s<strong>om</strong> finns mellan bränslestavarna.<br />

Stavarna innehåller till exempel bor eller kadmium<br />

s<strong>om</strong> effektivt fångar upp neutroner.<br />

Br<strong>om</strong>sning av neutroner<br />

De frigjorda neutronerna rör sig med mycket stor<br />

hastighet, i gen<strong>om</strong>snitt med tiotusen kil<strong>om</strong>eter i<br />

sekunden. Neutronerna br<strong>om</strong>sas så <strong>att</strong> de rör sig<br />

med några tusen meter per sekund vilket flerfaldigt<br />

ökar sannolikheten för klyvningen av at<strong>om</strong>kärnor.<br />

För uppbr<strong>om</strong>sningen är ett material s<strong>om</strong> innehåller<br />

lätta at<strong>om</strong>er lämpligast efters<strong>om</strong> neutronerna<br />

förlorar sin energi på effektivaste sätt när de träffar<br />

lätta objekt. De bästa moderatormaterialen är<br />

tungt v<strong>att</strong>en och grafit. Vanligt, dvs. lätt v<strong>att</strong>en<br />

är även effektivt s<strong>om</strong> moderator, men v<strong>att</strong>nets<br />

egenskaper försämras av benägenheten <strong>att</strong> absorbera<br />

neutronerna. Om plutonium väljs s<strong>om</strong> bränsle i<br />

stället för uran är det möjligt <strong>att</strong> bygga en reaktor<br />

vars funktionsprincip bygger på klyvning av kärnor<br />

med neutroner s<strong>om</strong> inte br<strong>om</strong>sas upp. En reaktor<br />

s<strong>om</strong> fungerar med snabba neutroner kallas snabb<br />

reaktor eller bridreaktor.<br />

Energiproduktionen i ett <strong>kärnkraft</strong>verk bygger på den<br />

energi s<strong>om</strong> frigörs när fria neutroner åstadk<strong>om</strong>mer klyvning av at<strong>om</strong>kärnor<br />

neutron<br />

Kärnklyvning Kedjereaktion<br />

urankärna<br />

energi<br />

neutron<br />

klyvningsprodukt<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

9


Lättv<strong>att</strong>enreaktorer<br />

Tryckv<strong>att</strong>enreaktor (PWR)<br />

I en tryckv<strong>att</strong>enreaktor upprätthålls ett så högt tryck<br />

<strong>att</strong> v<strong>att</strong>net inte kokar trots en temperatur på 300<br />

grader. Oftast är trycket 150 atmosfärer (15 MPa).<br />

Ur reaktorn pumpas hetv<strong>att</strong>en i vätskeform till en<br />

värmeväxlare där v<strong>att</strong>net avger sin värme gen<strong>om</strong><br />

rörväggarna till det v<strong>att</strong>en s<strong>om</strong> strömmar gen<strong>om</strong><br />

värmeväxlaren på sekundärsidan. Trycket hos detta<br />

v<strong>att</strong>en är 70 atmosfärer (7 MPa). V<strong>att</strong>net kokar och<br />

bildar ånga s<strong>om</strong> leds till en turbin. Värmeväxlaren<br />

separerar det v<strong>att</strong>en s<strong>om</strong> finns i reaktorsystemet<br />

och v<strong>att</strong>net i turbinsystemet från varandra. Därför<br />

finns ingen radioaktivitet i en tryckv<strong>att</strong>enreaktors<br />

turbinanläggning.<br />

I Finland är båda reaktorerna i <strong>kärnkraft</strong>verket<br />

i Lovisa tryckv<strong>att</strong>enreaktorer. Tredje reaktorn i<br />

Olkiluoto är en tryckv<strong>att</strong>enreaktor.<br />

Tryckv<strong>att</strong>enanläggning<br />

reaktor<br />

Kokv<strong>att</strong>enanläggning<br />

10 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

v<strong>att</strong>en<br />

uranbränsle<br />

reaktor<br />

ånga<br />

ånga<br />

v<strong>att</strong>en<br />

uranbränsle<br />

turbin<br />

turbin<br />

kondensor<br />

pump<br />

Kokv<strong>att</strong>enreaktor (BWR)<br />

I en kokv<strong>att</strong>enreaktor är trycket 70 atmosfärer<br />

(7 MPa). V<strong>att</strong>net kokar inne i reaktorn när det<br />

strömmar mellan bränslestavarna. Turbinen får<br />

därigen<strong>om</strong> ånga direkt från reaktorn. Ångan är<br />

radioaktiv och det är inte möjligt <strong>att</strong> vistas i närheten<br />

av turbinen när anläggningen är i drift. Direkt<br />

när anläggningen stoppas är turbinen tillgänglig.<br />

I en kokv<strong>att</strong>enreaktor saknas värmeväxlare för<br />

ångbildningen samt den utrustning s<strong>om</strong> krävs för<br />

<strong>att</strong> upprätthålla ett nödvändigt tryck. Därigen<strong>om</strong><br />

blir anläggningen enklare än en tryckv<strong>att</strong>enreaktor.<br />

I Finland representerar två reaktorer i Olkiluoto<br />

kokv<strong>att</strong>entekniken.<br />

kondensor<br />

pump<br />

v<strong>att</strong>en<br />

v<strong>att</strong>en<br />

generator<br />

generator<br />

pump<br />

pump<br />

elektricitet<br />

elektricitet<br />

kylv<strong>att</strong>en<br />

till havet<br />

kylv<strong>att</strong>en<br />

från havet<br />

kylv<strong>att</strong>en<br />

till havet<br />

kylv<strong>att</strong>en<br />

från havet<br />

Bild: TVO<br />

Bild: TVO


Övriga reaktortyper<br />

Världens <strong>kärnkraft</strong>verk enligt typ år 2003, %<br />

Källa: IAEA<br />

Bränslet i de första reaktorerna var natururan och<br />

s<strong>om</strong> moderatormaterial användes grafit. Detta<br />

material har tillräckligt goda egenskaper för <strong>att</strong><br />

en reaktor skall kunna fungera med natururan<br />

s<strong>om</strong> bränsle. Sådana reaktorer har varit i<br />

elproduktionsdrift i England sedan år 1956. I dessa<br />

Magnox-reaktorer används koldioxid i gasform s<strong>om</strong><br />

kylmedel. Fortfarande är i England 12 reaktorer av<br />

Magnoxtyp i drift.<br />

Grafit används s<strong>om</strong> moderator även i reaktorer<br />

av RBMK-typ s<strong>om</strong> utvecklades i Sovjetunionen.<br />

S<strong>om</strong> kylmedel används v<strong>att</strong>en. Varje bränsleelement<br />

finns i ett eget tryckrör i vilket kylv<strong>att</strong>en strömmar.<br />

Tryckrörskonstruktionen har den fördelen <strong>att</strong> inga<br />

tryckkärl med stora dimensioner behövs och <strong>att</strong><br />

bränsle kan bytas medan reaktorn är i drift.<br />

De kanadensiska <strong>kärnkraft</strong>verkens reaktortyp,<br />

Candu, är också till konstruktionen en tryckrörsreaktor.<br />

Natururan används s<strong>om</strong> bränsle i Candu-<br />

Exempel på reaktortyper<br />

1. styrstavar<br />

2. moderatortank<br />

3. tryckrör<br />

4. bränsleknippen<br />

5. tungt v<strong>att</strong>en<br />

6. bränsleknippen<br />

CANDU<br />

3<br />

1<br />

2<br />

6<br />

5<br />

7. turbin<br />

8. matarv<strong>att</strong>enpump<br />

9. huvudcirculationspump<br />

10. ånggenerator<br />

11. grafitmoderator<br />

10<br />

9<br />

inneslutning<br />

8<br />

7<br />

reaktorerna och tungt v<strong>att</strong>en fungerar både s<strong>om</strong><br />

kylmedel och s<strong>om</strong> moderator. I en molekyl av tungt<br />

v<strong>att</strong>en finns, s<strong>om</strong> i vanligt v<strong>att</strong>en, en syreat<strong>om</strong> och<br />

två väteat<strong>om</strong>er men väteat<strong>om</strong>erna är dubbelt så<br />

tunga s<strong>om</strong> normala väteat<strong>om</strong>er. En av sextusen<br />

naturv<strong>att</strong>enmolekyler är tungt v<strong>att</strong>en. Candureaktorns<br />

kylmedel strömmar gen<strong>om</strong> tryckrör och<br />

moderatorn finns i en separat v<strong>att</strong>enmantel runt<br />

tryckrören.<br />

Några s.k. snabba reaktorer utan moderator är<br />

i drift i världen. Den viktigaste utvecklingsinsatsen<br />

in<strong>om</strong> detta <strong>om</strong>råde har utförts i Frankrike och före<br />

detta Sovjetunionen. I snabba reaktorer finns “extra”<br />

neutroner för <strong>att</strong> upprätthålla kedjereaktionen.<br />

Dessa används för <strong>att</strong> <strong>om</strong>vandla isotopen uran-238<br />

till klyvbar form. När kärnan i uran-238 fångar upp<br />

en neutron <strong>om</strong>vandlas uranet till uran-239 och<br />

vidare gen<strong>om</strong> radioaktivt sönderfall till plutonium-<br />

239, s<strong>om</strong> är en klyvbar eller fissil isotop.<br />

AGR<br />

RBMK<br />

ångtrumma<br />

1 4<br />

11<br />

4<br />

11<br />

tryckkärl av betong<br />

8<br />

inneslutning<br />

9<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

7<br />

8<br />

7<br />

11


Fusion<br />

Att utnyttja fusionsenergi för energiproduktion<br />

är en dröm s<strong>om</strong> man försökt uppnå sedan 1950talet.<br />

Värmeproduktionen i solen och andra<br />

stjärnor bygger på fusionsreaktion. Fysikaliskt<br />

är detta alltså ingen “uppfinning”. Det tekniska<br />

gen<strong>om</strong>förandet av ett fusionskraftverk kräver<br />

däremot ännu ett betydande utvecklingsarbete.<br />

Fusionens tygling för energiproduktion är<br />

ändå lockande. Detta skulle ge en lösning på<br />

energiproblemen efters<strong>om</strong> deuterium, s<strong>om</strong><br />

används s<strong>om</strong> bränsle vid fusion, finns i nästan<br />

obegränsade mängder i till exempel världshaven.<br />

Fusionsreaktor<br />

Vid fusion bygger energiproduktionen på två<br />

lätta at<strong>om</strong>kärnors sammansmältningsreaktion<br />

s<strong>om</strong> samtidigt frigör stora mängder energi. För<br />

energiproduktion är den lämpligaste reaktionen<br />

en reaktion mellan de tunga väteisotoperna<br />

deuterium (D) och tritium (T). Deuterium- och<br />

tritiumkärnorna smälter samman och bildar<br />

tillsammans en heliumkärna och en neutron.<br />

Samtidigt frigörs stora mängder energi. Ett gram<br />

DT-bränsle producerar upp till 95 000 kWh<br />

energi. Den största delen av den frigjorda energin<br />

överförs i form av rörelseenergi hos de neutroner<br />

s<strong>om</strong> uppstår under reaktionen till den mantel s<strong>om</strong><br />

<strong>om</strong>ger reaktorn. I manteln br<strong>om</strong>sas neutronerna<br />

upp och rörelseenergin <strong>om</strong>vandlas till värme.<br />

Värmen utnyttjas för produktion av ånga s<strong>om</strong><br />

används för traditionell elproduktion.<br />

Fusionsreaktionens igångsättning kräver en<br />

tillräcklig rörelseenergi hos utgångskärnorna för<br />

12 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

<strong>att</strong> den elektriska repulsionen mellan de positivt<br />

laddade kärnorna skall kunna överbryggas. Den<br />

enklaste metoden är <strong>att</strong> höja fusionsbränslets<br />

temperatur så mycket <strong>att</strong> den termiska energin i<br />

kärnorna övervinner den elektriska repulsionen.<br />

I mitten av bränslet är temperaturen cirka 100<br />

miljoner och i ytterkanten cirka 2000 grader. Vid<br />

denna temperatur är bränslet fullständigt joniserat.<br />

Bränslet är i ett s.k. plasmatillstånd s<strong>om</strong> kan anses<br />

vara materialets fjärde aggregationstillstånd efter gas,<br />

vätska och fast tillstånd. Den höga temperaturen<br />

är ett av de största problemen för utnyttjandet<br />

av fusionsenergin efters<strong>om</strong> temperaturen ställer<br />

mycket stora krav på de material s<strong>om</strong> används.<br />

Fusionsenergins fördelar<br />

Fusionsenergins goda sidor är, förut<strong>om</strong> tillgången<br />

på bränsle, säkerheten och miljövänligheten. Vid<br />

fusion är det inte möjligt <strong>att</strong> ”reaktionen skenar”<br />

eller <strong>att</strong> en ”härdsmälta” uppstår. Fusionsreaktorn<br />

producerar inte använt radioaktivt bränsle. Endast<br />

i själva reaktorns inre delar aktiveras material av<br />

”b<strong>om</strong>bardemanget” av neutroner s<strong>om</strong> frigörs vid<br />

fusionsreaktionen. Dessa delar måste hanteras s<strong>om</strong><br />

annat radioaktivt material i reaktorns rivningsskede.<br />

Avfallet är lågaktivt och kan återvinnas efter cirka<br />

hundra år.<br />

Vid fusion förenas två<br />

lätta at<strong>om</strong>kärnor i en reaktion<br />

s<strong>om</strong> frigör en stor mängd energi.


JET fusionsreaktor<br />

Världens effektivaste fusionsreaktor JET finns i Culham i England.<br />

Fusionsforskning<br />

EU har en ledande ställning i världens fusionsforskning.<br />

EU äger och driver världens mest<br />

effektiva forskningsreaktor JET (Joint European<br />

Torus) s<strong>om</strong> är av tokamak-typ och finns i Culham<br />

i England. Tokamak-reaktorerna är de mest<br />

använda fusionsprovreaktorerna och de har gett<br />

goda provresultat. I tokamak-reaktorerna hålls<br />

plasman samlad med hjälp av ytterst kraftiga<br />

magneter. Följande utvecklingssteg efter JET är<br />

byggandet av den internationella fusionsreaktorn<br />

ITER (International Thermonuclear Experimental<br />

Reactor). Huvudmålet med provreaktorn ITER Lite<br />

är <strong>att</strong> visa <strong>att</strong> fusionsenergin kan förverkligas teknisktvetenskapligt.<br />

Provreaktorns fysiska frågor är i<br />

© JET Joint Undertaking<br />

princip utredda. Ännu återstår många svåra tekniska<br />

problem s<strong>om</strong> kräver byggandet av provreaktorer<br />

för <strong>att</strong> kunna lösas. Det k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> dröja ännu<br />

cirka 40-50 år innan fusionen kan användas för<br />

k<strong>om</strong>mersiell energiproduktion, efters<strong>om</strong> den energi<br />

s<strong>om</strong> producerats i provreaktorerna har varit lägre än<br />

den energi s<strong>om</strong> åtgått till plasmans uppvärmning<br />

och sammanhållande.<br />

Även Finland deltar i den internationella<br />

fusionsforskningen via EU. Finlands fusionsforskning<br />

har samlats i ett forskningsprogram hos Tekes<br />

(Teknologiska utvecklingscentralen) och programmet<br />

koordineras av Statens tekniska forskningscentral,<br />

VTT. I arbetet deltar förut<strong>om</strong> VTT även andra<br />

forskningsanstalter och ett flertal industriföretag.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

13


Finlands anläggningar<br />

Bild: TVO<br />

Finland har två fungerande <strong>kärnkraft</strong>verk, Lovisa<br />

och Olkiluoto, båda med två reaktorer. Kärnkraftens<br />

andel i vårt lands eltillförsel år 2003 var cirka 26 %.<br />

Kärnkraftverken i Finland fungerar ut<strong>om</strong>ordentligt.<br />

Utnyttjandegraden s<strong>om</strong> avspeglar kraftverkens<br />

tillgänglighet har till exempel varit i toppklass i<br />

världen. År 2003 var medeltalet för reaktorernas<br />

utnyttjandegrad nästan 94 %. Kraftverksenheterna<br />

i Finland har tillhört världens bästa under hela den<br />

tid de varit i funktion.<br />

Kärnkraftverket i Lovisa s<strong>om</strong> ägs av Fortum<br />

Power and Heat Oy ligger på ön Hästholmen<br />

utanför Lovisa stad. Den första reaktorn i Lovisa<br />

färdigställdes år 1977 och andra reaktorn år 1981.<br />

Kraftverkets reaktorer är tryckv<strong>att</strong>enreaktorer (PWR)<br />

av typ VVER-440 med en nettoeffekt på 488 MW.<br />

Den ursprungliga ryska basmodellen utvecklades<br />

enligt västerländskt säkerhetstänkande gen<strong>om</strong> <strong>att</strong><br />

k<strong>om</strong>plettera anläggningens säkerhetssystem, bl.a.<br />

med en reaktorinneslutning. Tidigare användes<br />

endast bränsle tillverkat i Ryssland i Lovisa men<br />

sedan år 1998 används även brittiskt bränsle.<br />

14 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Kärnkraftverket i<br />

Lovisa ligger på ön<br />

Hästholmen utanför Lovisa stad.<br />

Kärnkraftverket i Olkiluoto<br />

finns i Euraåminne k<strong>om</strong>mun.<br />

På västra sidan <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>verket<br />

byggs en ny kraftverksenhet.<br />

Kraftverket i Olkiluoto s<strong>om</strong> ägs av Industrins<br />

Kraft (TVO) finns i Euraåminne k<strong>om</strong>mun cirka 20<br />

km norr <strong>om</strong> Raumo. Den första reaktorn i Olkiluoto<br />

färdigställdes 1978 och den andra reaktorn år<br />

1982. Kraftverkets reaktorer är svenskbyggda<br />

kokv<strong>att</strong>enreaktorer (BWR) med en nettoeffekt på<br />

840 MW. Bränsle till Olkiluoto har levererats från<br />

Sverige, Tyskland och Spanien.<br />

Omf<strong>att</strong>ande moderniseringsarbeten har<br />

utförts i båda anläggningarna. Syftet har varit<br />

<strong>att</strong> höja anläggningarnas kapacitet, förbättra<br />

anläggningarnas säkerhet och förlänga livslängden.<br />

Moderniseringsprojekten slutfördes år 1998 i<br />

Olkiluoto och år 2000 i Lovisa. Reaktorernas<br />

effekter ökade i Olkiluoto med totalt 260 MW och<br />

i Lovisa med cirka 100 MW.<br />

Kärnkraftverket i Olkiluoto k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> byggas<br />

ut med en tredje enhet. Den nya kraftverksenhetens<br />

eleffekt är 1600 MW. Tryckv<strong>att</strong>enreaktorn s<strong>om</strong> är<br />

av EPR-typ börjar producera el år 2009. Bränslet<br />

tillverkas vid anläggningsleverantörens bränslefabrik<br />

i Tyskland.<br />

Bild: Fortum


Kärnkraftverk i när<strong>om</strong>rådet kring Finland<br />

Sverige<br />

Sverige har fyra anläggningar i drift med sammanlagt<br />

11 kärnreaktorer. Av dessa är 8 av typ BWR och 3<br />

av typ PWR. De äldsta reaktorerna färdigställdes i<br />

början av 1970-talet och majoriteten under 1980talet.<br />

Riksdagen i Sverige f<strong>att</strong>ade ett principbeslut<br />

under 1980-talet <strong>att</strong> lägga ned <strong>kärnkraft</strong>en. I slutet<br />

av 1990-talet ändrades lagstiftningen. S<strong>om</strong> en följd<br />

av detta stängdes enheten Barsebäck 1 i slutet av år<br />

1998 i ett avtalsarrangemang mellan statsmakten och<br />

kraftbolagen. En stängning av enheten Barsebäck 2<br />

har diskuterats. Villkoret för en stängning är <strong>att</strong><br />

den elkvantitet s<strong>om</strong> anläggningen producerar kan<br />

k<strong>om</strong>penseras gen<strong>om</strong> energibesparingar eller med<br />

kapacitet s<strong>om</strong> bygger på förnybara energiformer.<br />

Regeringen i Sverige utreder <strong>om</strong> nedläggningen<br />

av <strong>kärnkraft</strong>en och drifttagningen av ersättande<br />

energi enligt de politiska besluten är möjlig.<br />

Kärnkraftskapaciteten i Sverige är cirka fyra<br />

gånger större än i Finland och täcker nästan<br />

hälften av Sveriges elbehov. Efter stängningen av<br />

enheten Barsebäck 1 har Sverige ökat elimporten<br />

från Finland och Danmark. Den minskning av<br />

v<strong>att</strong>enkraftmagasinen s<strong>om</strong> började år 2002 på<br />

grund av det varma och torra vädret har också ökat<br />

importen av elektricitet. Det växande elbehovet<br />

medför en forts<strong>att</strong> ökad elimport till Sverige under<br />

de k<strong>om</strong>mande åren.<br />

Ryssland<br />

I Ryssland finns för närvarande 9 <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

med totalt 30 reaktorer i drift. Den sammanlagda<br />

kapaciteten överstiger rejält Finlands totala<br />

elproduktionskapacitet. Kärnkraftens andel av<br />

elproduktionen i hela Ryssland är 17 %. I den<br />

europeiska delen av landet är andelen 22 %.<br />

I Ryssland byggs för närvarande tre reaktorer s<strong>om</strong><br />

enligt planerna k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> färdigställas under de<br />

närmaste åren. Dessut<strong>om</strong> förbättras tillgängligheten<br />

och reaktorernas livslängd förlängs i de anläggningar<br />

s<strong>om</strong> är i drift. Säkerheten och driftsäkerheten har<br />

till exempel förbättrats gen<strong>om</strong> ett internationellt<br />

samarbete i Sosnovyi Bor och Kola-anläggningarna<br />

s<strong>om</strong> ligger närmast Finland.<br />

I Sosnovyi Bor finns fyra reaktorer av RBMKtyp,<br />

vardera med en nettoeleffekt på 925 MW.<br />

Enheterna togs i bruk åren 1973, 1975, 1979 och<br />

1981. Kola-enheterna är reaktorer av VVER 440<br />

–typ (PWR) med en nettoeleffekt på 410 MW. De<br />

I Finlands när<strong>om</strong>råde producerar Sverige,<br />

Litauen och Ryssland <strong>kärnkraft</strong>selektricitet.<br />

Källa: STUK<br />

två äldsta enheterna färdigställdes 1973 och 1974<br />

samt de nyare 1981 och 1984.<br />

Litauen<br />

Litauen har ett <strong>kärnkraft</strong>verk, Ignalina, i drift. I<br />

anläggningen ingår två reaktorer av RBMK-typ.<br />

Reaktorerna började byggas i slutet av 70-talet<br />

och blev klara 1983 och 1987. Kärnkraftverkets<br />

nettoeleffekt är totalt 2370 MW s<strong>om</strong> täcker över 80<br />

% av hela landets elförbrukning. Kraftverket byggdes<br />

ursprungligen inte för <strong>att</strong> enbart tillfredsställa<br />

elbehovet i Litauen utan s<strong>om</strong> en del i nordvästra<br />

Sovjetunionens energisystem. När Sovjetunionen<br />

upplöstes övergick Ignalina i den Litauiska statens ägo.<br />

Efter olyckan i Tjernobyl har <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande<br />

säkerhetsförbättringar gjorts på Ignalina liks<strong>om</strong> på<br />

andra reaktorer av RBMK-typ. En synnerligen viktig<br />

del av det ännu pågående säkerhetsprogrammet<br />

är personalens utbildning. S<strong>om</strong> en del i Litauens<br />

förhandlingar <strong>om</strong> medlemskap i EU f<strong>att</strong>ades år 2000<br />

beslut <strong>om</strong> en nedläggning i förtid av <strong>kärnkraft</strong>verket<br />

i Ignalina. Ignalina-1 stängs senast år 2005 och<br />

Ignalina-2 år 2009. Litauen har för närvarande inga<br />

ekon<strong>om</strong>iska möjligheter <strong>att</strong> på egen hand bygga upp<br />

en ersättande elproduktion och förhandlingar pågår<br />

med länder i väst <strong>om</strong> finansieringen av nya kraftverk.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

15


Kärnkraftverk i övriga världen<br />

Den första <strong>kärnkraft</strong>sreaktorn s<strong>om</strong> var avsedd<br />

för energiproduktion togs i drift år 1954 i<br />

Sovjetunionen. Utvecklingsarbetet och byggandet<br />

av kärnreaktorer var även mycket livligt i USA,<br />

England och Frankrike under 1950- och 1960talen.<br />

Kärnkraft för bredare k<strong>om</strong>mersiellt bruk<br />

spreds under slutet av 1960-talet och under 1970talet.<br />

Därefter har reaktorernas grundkonstruktion<br />

i huvudsak varit lika medan säkerhetssystemen har<br />

utvecklats betydligt.<br />

Under de senaste decennierna har ett flertal<br />

olika typer av <strong>kärnkraft</strong>verk planerats och byggts på<br />

olika håll i världen. Bland dem har bara ett fåtal nått<br />

en bred k<strong>om</strong>mersiell användning. Kärnkraftverkens<br />

reaktorer klassificeras i allmänhet utifrån det<br />

medium s<strong>om</strong> br<strong>om</strong>sar neutronerna och det material<br />

s<strong>om</strong> används s<strong>om</strong> kylmedel i reaktorhärden. De<br />

mest allmänna är lättv<strong>att</strong>enreaktorerna där v<strong>att</strong>en<br />

fungerar både s<strong>om</strong> moderator och s<strong>om</strong> kylmedel.<br />

Dessa s.k. termiska reaktorer kan utnyttja högst<br />

ett par procent av energin i natururanet. De s.k.<br />

bridreaktorerna, s<strong>om</strong> producerar mer nytt bränsle<br />

av natururan än de utnyttjar, är fortfarande på<br />

Kärnkraftens andel i olika länders elproduktion år 2002<br />

Källa: IAEA<br />

16 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

prototypstadiet.<br />

I slutet av år 2003 fanns totalt 440<br />

<strong>kärnkraft</strong>verksenheter i drift i 32 olika<br />

länder i världen. Av dessa är nästan 3/4<br />

antingen tryckv<strong>att</strong>enreaktorer (Lovisa) eller<br />

kokv<strong>att</strong>enreaktorer (Olkiluoto). Förut<strong>om</strong> de<br />

enheter s<strong>om</strong> är i drift pågår byggandet av 32<br />

enheter och planeringen av ungefär lika många.<br />

Den sammanlagda kapaciteten hos världens<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk är cirka 360 000 MW och de<br />

producerar årligen cirka 30 gånger Finlands elbehov.<br />

Av hela världens elproduktion svarar <strong>kärnkraft</strong>en<br />

för cirka 16 %. In<strong>om</strong> EU-<strong>om</strong>rådet är andelen 35<br />

%. Kärnkraftens andel av elproduktionen är störst<br />

i Litauen, Frankrike, Belgien, Ukraina, Sverige och<br />

Bulgarien.<br />

För närvarande sker den största utbyggnaden av<br />

<strong>kärnkraft</strong> i Asien: I Indien pågår uppförandet av 8<br />

nya enheter samt i Japan och Kina 3 nya enheter<br />

vardera. Även kärnenergiprogrammet i Ryssland är<br />

inriktat på en klar ökning av kärnenergiandelen.<br />

Kärnkraftsbyggandet i Europa är koncentrerat till<br />

östra Europa.


Kärnkraft s<strong>om</strong> fjärrvärmekälla<br />

Världens <strong>kärnkraft</strong>verk har främst byggts för <strong>att</strong><br />

producera elkraft. Kraftverkens egenskaper gör <strong>att</strong><br />

de är bäst lämpade för produktion av elektricitetens<br />

s.k. baskraft. Oftast är anläggningarna placerade<br />

långt utanför tätorterna och <strong>att</strong> transportera värme<br />

är inte ekon<strong>om</strong>iskt lönsamt.<br />

Det finns inga tekniska hinder för <strong>att</strong> använda<br />

<strong>kärnkraft</strong> för produktion av fjärrvärme. Skillnaden<br />

mellan ett kondenskraftverk s<strong>om</strong> enbart producerar<br />

elektricitet och ett fjärrvärmekraftverk s<strong>om</strong> också<br />

producerar värme finns i turbinsystemet. Några<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk främst i östra Europa producerar både<br />

elektricitet och värme. I Japan pågår utvecklingen av<br />

anläggningar där elproduktionen kan k<strong>om</strong>bineras<br />

med ångproduktion för industrins behov.<br />

I några länder har även reaktortyper med små<br />

dimensioner utvecklats s<strong>om</strong> enbart producerar<br />

värme och är lämpliga för fjärrvärmedrift. De<br />

är tekniskt enklare än elproducerande reaktorer.<br />

Kylmedlets temperatur är mycket lägre än i kraftverk<br />

s<strong>om</strong> producerar elektricitet, till och med bara något<br />

över hundra grader. Då är också systemets tryck<br />

lågt. Det låga trycket och den lägre effekten än hos<br />

kraftverk s<strong>om</strong> producerar elektricitet ger möjlighet<br />

till tillämpning av annorlunda tekniska lösningar.<br />

Säkerhetssystemen kan till exempel i huvudsak<br />

bygga på systemets passiva egenskaper utan aktivt<br />

fungerande apparatur s<strong>om</strong> kräver energi utifrån.<br />

Över 2 miljoner finländare bor<br />

i bostäder uppvärmda med fjärrvärme.<br />

I Finland produceras fjärrvärme<br />

främst med naturgas, kol och torv.<br />

Bild: Helsingin Energia<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

17


Reaktorns skydd<br />

Reaktorns skydd hindrar härden från <strong>att</strong> skadas i<br />

lägen då störningar inträffar i reaktorns normala<br />

kylfunktion. Utgångspunkten vid dimensioneringen<br />

av utrustningen är det läckage s<strong>om</strong> skulle uppstå <strong>om</strong><br />

det största röret s<strong>om</strong> leder v<strong>att</strong>en till reaktorn brister.<br />

På grund av det höga trycket i reaktorn skulle v<strong>att</strong>net<br />

i ett sådant fall strömma ut med hög hastighet<br />

vid brottet. Den ånga v<strong>att</strong>net bildar skulle höja<br />

trycket och temperaturen i reaktorinneslutningen.<br />

Mätinstrumenten för temperatur och tryck skulle<br />

registrera det onormala förhållandet och följande<br />

aktiviteter och skyddsfunktioner skulle starta.<br />

Skyddsfunktioner<br />

Först startar reaktorns snabbavstängning s<strong>om</strong><br />

skjuter in styrstavarna i reaktorn in<strong>om</strong> några<br />

sekunder och avbryter reaktorns funktion. Samtidigt<br />

startar nödkylningen och pumpar v<strong>att</strong>en till<br />

reaktorn när v<strong>att</strong>ennivån sjunker. För <strong>att</strong> nå en<br />

tillräcklig funktionssäkerhet är systemen kraftigt<br />

överdimensionerade så <strong>att</strong> redan en del av utrustningen<br />

kan garantera en tillräcklig kylning. En grupp<br />

dieselgeneratorer får startk<strong>om</strong>mando. Därigen<strong>om</strong> får<br />

skyddsutrustningen elektricitet även <strong>om</strong> anläggningens<br />

förbindelse med elnätet skulle brytas.<br />

Igångsättningen av skyddsfunktionerna är<br />

ett händelseförlopp s<strong>om</strong> aut<strong>om</strong>atiken sköter<br />

självständigt. Driftspersonalen behöver inte<br />

ingripa i händelseförloppet under inledningsskedet<br />

då många åtgärder måste utföras på kort tid.<br />

Därigen<strong>om</strong> säkras <strong>att</strong> ingen åtgärd blir outförd på<br />

grund av ett mänskligt fel.<br />

Ett samtidigt fel i alla nödkylningssystem är<br />

ett ytterst osannolikt läge. En så liten sannolikhet<br />

skulle in<strong>om</strong> många andra <strong>om</strong>råden av det mänskliga<br />

7.<br />

8.<br />

1.<br />

9.<br />

18 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

3.<br />

4.<br />

5.<br />

6.<br />

2.<br />

11.<br />

10.<br />

14.<br />

13.<br />

12.<br />

livet uttryckas med orden <strong>att</strong> ett sådant läge inte<br />

förek<strong>om</strong>mer alls. En möjlighet s<strong>om</strong> skulle leda till<br />

detta är ett fullständigt avbrott i eltillförseln. I detta<br />

fall måste anläggningens samtliga förbindelser med<br />

elnätet brytas. Ingen av anläggningens dieseldrivna<br />

reservgeneratorer skulle heller få fungera. Beroende<br />

på anläggning finns 3-6 dieselgeneratorer <strong>att</strong> tillgå.<br />

Elkraften från en eller två reservgeneratorer räcker i<br />

alla nödfall.<br />

Betydelse av skyddsfunktioner<br />

Om inte någon nödkylningsutrustning fungerar<br />

vid en olycka kokar till slut allt v<strong>att</strong>en ur reaktorn.<br />

När v<strong>att</strong>net inte längre transporterar bort värmen<br />

från bränslet stiger temperaturen till smältpunkten.<br />

Det smälta bränslet och härdens metalldelar rinner<br />

ned på reaktortryckkärlets botten och smälter<br />

så småning<strong>om</strong> hål i bottnen. Blandningen av<br />

smält metall och bränsle faller ned på bottnen i<br />

reaktorinneslutningen.<br />

När bränslet smälter frigörs de gasformiga<br />

och lättförångade klyvningsprodukterna s<strong>om</strong><br />

finns i bränslet. En del förblir gas och en<br />

del (t.ex. cesium) kondenseras till stoft vid<br />

nedkylningen. Materialet i stoftform lägger sig<br />

delvis på reaktorinneslutningens ytor, en del förblir<br />

svävande s<strong>om</strong> aerosol i reaktorinneslutningens<br />

gasutrymme. Den härdmassa s<strong>om</strong> har runnit ned<br />

på reaktorinneslutningens botten börjar hetta upp<br />

betongen nedanför s<strong>om</strong> börjar frigöra gaser. Om<br />

det finns v<strong>att</strong>en på reaktorinneslutningens botten,<br />

kokar en del av detta på grund av den smälta<br />

massan och övergår till ånga. Om inte tryckkärlet<br />

kyls utifrån höjer ångan och gasen gradvis trycket i<br />

reaktorinneslutningen.<br />

Säkerhetssystemen<br />

vid <strong>kärnkraft</strong>verket i Lovisa<br />

1. reaktorinneslutningens yttre nedkylningssystem<br />

2. stålinneslutning<br />

3. sprinklersystem<br />

4. vätgaständare<br />

5. iskondensor<br />

6. nödkylningsv<strong>att</strong>entankar<br />

7. luftfilter<br />

8. extra nödmatarv<strong>att</strong>en pumpar<br />

9. uranhärd<br />

10. nödkylningspumpar<br />

11. nödkylningspumpar, högtryck<br />

12. nödmatarv<strong>att</strong>en pumpar<br />

13. elmatning från v<strong>att</strong>enkraftverk<br />

14. reservelmatning från dieselgeneratorer<br />

Bild: Fortum


Reaktorinneslutning<br />

Reaktorinneslutningen är dimensionerad för <strong>att</strong> hålla<br />

för det tryck s<strong>om</strong> orsakas av utströmmande ånga ur<br />

reaktorn. Hur stor tryckökningen blir beror på<br />

reaktorns v<strong>att</strong>enmängd och reaktorinneslutningens<br />

volym samt reaktorinneslutningens eventuella<br />

trycksänkningssystem. Konstruktionstrycket för<br />

olika anläggningars reaktorinneslutningar kan<br />

därför vara mycket varierande. Trots detta fyller de<br />

det gemensamma konstruktionskravet enligt vilket<br />

effekterna vid en sådan olycka, s<strong>om</strong> utgör grunden<br />

för konstruktionen, praktiskt taget helt begränsas<br />

till reaktorinneslutningen. Trycket kan till exempel<br />

Kärnkraftverkens säkerhet<br />

Risken med ett <strong>kärnkraft</strong>verk beror på de radioaktiva<br />

material s<strong>om</strong> samlas i bränslet under reaktorns drift.<br />

Materialens strålenergi utvecklar värme även efter <strong>att</strong><br />

reaktorn stängts av. Denna s.k. resteffekt är i början<br />

några procent av värmeeffekten under reaktorns<br />

drift men minskar så småning<strong>om</strong>. Om värmen<br />

inte skulle transporteras bort från reaktorhärden<br />

gen<strong>om</strong> kylning, skulle värmen vara tillräcklig för <strong>att</strong><br />

smälta bränslets gastäta kapselrör och själva bränslet.<br />

Radioaktiva material skulle då kunna frigöras från<br />

reaktorn till inneslutningen. Förutsättningen för<br />

<strong>att</strong> ett <strong>kärnkraft</strong>verk skall vara säkert är <strong>att</strong> bränslets<br />

kylning fungerar under alla förhållanden.<br />

Kärnkraftverkens säkerhet bygger på ett<br />

mångfacetterat “djupt säkerhetstänkande”. All<br />

utrustning och alla funktioner planeras utifrån<br />

speciella säkerhetskontroller där höga kvalitetskrav<br />

och tillräckliga säkerhetsmarginaler tillämpas.<br />

Trots detta utgår man från antagandet <strong>att</strong> fel i<br />

anläggningen kan inträffa och <strong>att</strong> anläggningens<br />

operatör kan göra fel. Därför förses anläggningen<br />

med säkerhetssystem s<strong>om</strong> övervakar funktionen.<br />

Alla funktioner s<strong>om</strong> är viktiga för säkerheten<br />

säkras med flera parallella system och utrustningar<br />

för <strong>att</strong> uppnå en hög tillförlitlighetsnivå. Med<br />

speciella skyddsutrustningar och -konstruktioner<br />

mildras effekterna vid en eventuell olycka. Förut<strong>om</strong><br />

utrustningarna i sig ser man till <strong>att</strong> användningen<br />

av utrustningarna sker på ett tillförlitligt sätt gen<strong>om</strong><br />

<strong>att</strong> med kontinuerlig utbildning upprätthålla en hög<br />

k<strong>om</strong>petensnivå hos personalen.<br />

För <strong>att</strong> minimera den risk s<strong>om</strong> bränslets<br />

sänkas gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> kyla reaktorinneslutningen eller<br />

gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> släppa ut gas gen<strong>om</strong> ett filter. Filtreringen<br />

avlägsnar den största delen av det material s<strong>om</strong> är<br />

i stoftform i gasen och s<strong>om</strong> annars skulle medföra<br />

en radioaktiv förorening av ytjorden i <strong>om</strong>givningen<br />

runt kraftverket.<br />

Trots <strong>att</strong> en härdsmälta är ytterst osannolik beaktas<br />

en sådan i de senaste säkerhetsbestämmelserna. I<br />

många länder har ändringar utförts på anläggningar<br />

i drift för <strong>att</strong> begränsa effekterna på <strong>om</strong>givningen<br />

vid en olycka s<strong>om</strong> leder till härdsmälta.<br />

radioaktivitet medför bildas en helhet bestående<br />

av flera skyddszoner innanför varandra. Det<br />

första hindret för spridning av radioaktivitet är<br />

bränslekutsen av uranoxid s<strong>om</strong> in<strong>om</strong> sig binder<br />

de klyvningsprodukter s<strong>om</strong> uppstår. Den andra<br />

skyddsmuren är det metallrör s<strong>om</strong> används s<strong>om</strong><br />

kapsel runt bränslestavarna och den tredje barriären<br />

utgörs av reaktortryckkärlet. Det sista hindret är<br />

den gastäta reaktorinneslutningen. Utgångspunkten<br />

för säkerhetstänkandet är <strong>att</strong> någon skyddszon kan<br />

fela men de övriga skyddszonerna tryggar ändå<br />

säkerheten.<br />

Kärnkraftverkens säkerhet bygger på principen<br />

<strong>om</strong> flera kapslingar innanför varandra.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

19


Säkerhetsplaner för nya <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

Sannolikheten för olyckor vid <strong>kärnkraft</strong>verk är<br />

liten. Ändå är trycket på en forts<strong>att</strong> minskning av<br />

riskerna större för <strong>kärnkraft</strong>en än för någon annan<br />

energiform.<br />

Kärnkraftverken måste fylla de gällande<br />

säkerhetskraven i Finland. Säkerhetskravens<br />

generella principer ingår i statsrådets beslut och<br />

detaljerna i Strålsäkerhetscentralens anvisningar.<br />

Säkerhetsplanerna bygger på riskanalyser i<br />

vilka bedömningar utförs av effekterna vid olika<br />

typer av funktionsstörningar på anläggningens<br />

system och <strong>om</strong>givning. Riskanalyserna indikerar<br />

säkerhetsnivån hos anläggningens olika funktioner<br />

och utrustningar i jämförelse med varandra.<br />

Med analyserna s<strong>om</strong> grund inriktas de tekniska<br />

förbättringarna på åtgärder s<strong>om</strong> är de effektivaste för<br />

säkerheten. Tekniska eller yttre faktorer respektive<br />

det mänskliga agerandet kan orsaka driftstörningar.<br />

I ytterst osannolika lägen kan en störning leda till en<br />

allvarlig olycka.<br />

Kärnreaktorn bör naturligt försöka motverka<br />

effektändringar och förbli stabil utan kontinuerliga<br />

ingripanden från reglersystemen. Reaktorhärdens<br />

reaktivitet minskar till exempel vid en ökning<br />

av bränslets och kylmedlets temperatur eller<br />

ånghalten i kylmedlet. Reaktorn förblir i säkert<br />

läge tack vare de passiva egenskaperna. Allvarliga<br />

reaktivitetsolyckor s<strong>om</strong> en följd av driftstörningar<br />

är inte möjliga. En kraftverksenhet utrustas med<br />

många olika säkerhetssystem s<strong>om</strong> bygger på flera<br />

parallella och oberoende delsystem.<br />

20 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

I nya <strong>kärnkraft</strong>verk är grunden för ett<br />

säkerhetssystem s<strong>om</strong> garanterar säkerheten de<br />

enkla basfen<strong>om</strong>en enligt naturlagarna. I moderna<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk bygger de primära säkerhetsfunktioner<br />

sås<strong>om</strong> avstängning av reaktorns funktion och<br />

restvärmekylning på olika aut<strong>om</strong>atiska system.<br />

Den risk ett <strong>kärnkraft</strong>verk medför är på<br />

nuvarande anläggningstekniska nivå så liten <strong>att</strong><br />

en riskeliminering med hjälp av reaktorer s<strong>om</strong><br />

bygger på passiva säkerhetssystem inte i praktiken<br />

har någon betydelse jämfört med den totalrisk<br />

människan möter i sitt liv.<br />

Under senare tid har allt större uppmärksamhet<br />

fästs vid mänskliga misstag s<strong>om</strong> en faktor s<strong>om</strong><br />

påverkar <strong>kärnkraft</strong>verkens säkerhet. Driftpersonalens<br />

utbildning har effektiviserats och anvisningarna för<br />

driften förbättrats. Avancerade kraftverkssimulatorer<br />

förmår noggrant simulera en anläggnings beteende.<br />

I dessa kan driftpersonalen öva de driftsåtgärder s<strong>om</strong><br />

behövs både vid normaldrift och i störningslägen. I<br />

nya anläggningar minskas också möjligheterna<br />

till mänskliga misstag gen<strong>om</strong> ändamålsenliga<br />

anvisningar, förfaringssätt och utbildning samt<br />

gen<strong>om</strong> kvalitetssäkring.<br />

Kontrollrumspersonalen<br />

utbildas i anläggningens drift<br />

bl.a. i simulatorer, s<strong>om</strong> även<br />

används för <strong>att</strong> öva undantagssituationer.<br />

Bild: TVO


Kärnkraftverkens yttre riskfaktorer<br />

Kärnkraftverken skyddas så väl s<strong>om</strong> möjligt mot<br />

yttre riskfaktorer. Sådana är till exempel olika<br />

naturfen<strong>om</strong>en, störtande flygplan, terrorist<strong>att</strong>acker<br />

eller krigstillstånd.<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verk är på grund av de strukturella<br />

säkerhetsfaktorerna ett svårt <strong>att</strong>ackobjekt.<br />

Reaktorn och de närmaste systemen befinner sig<br />

på grund av strålskärmningen inne i stabilt byggda<br />

betongkonstruktioner. Dessa <strong>om</strong>ges av en trycktålig<br />

reaktorinneslutning. Dessut<strong>om</strong> är de utrustningar<br />

s<strong>om</strong> svarar för säkerheten placerade i olika lokaler<br />

för <strong>att</strong> en samtidig skada på grund av avsiktlig eller<br />

oavsiktlig påverkan utifrån inte skall vara möjlig.<br />

Likaså placeras kraftverkets reservkraftaggregat<br />

på olika håll in<strong>om</strong> anläggnings<strong>om</strong>rådet för <strong>att</strong><br />

energitillgången skall kunna säkras vid en olycka.<br />

En terrorist<strong>att</strong>ack skulle, för <strong>att</strong> orsaka allvarlig<br />

skada på ett <strong>kärnkraft</strong>verk, kräva ingående<br />

information <strong>om</strong> anläggningens konstruktion<br />

och utrustningens funktioner. För <strong>att</strong> förhindra<br />

terroristverksamhet finns övervakningssystem vid<br />

<strong>kärnkraft</strong>verken med uppgift <strong>att</strong> upptäcka och varna<br />

vid obehöriga intrång samt <strong>att</strong> försvåra ett intrång<br />

så mycket s<strong>om</strong> möjligt. Dessut<strong>om</strong> skyddas reaktorn<br />

av olika skyddsfunktioner för felaktiga driftåtgärder.<br />

Skyddsfunktionerna försöker alltid <strong>att</strong> återföra<br />

reaktorn i säkert läge.<br />

I ett <strong>kärnkraft</strong>verks konstruktion beaktas de<br />

Kärnkraftens risker<br />

Den risk ett <strong>kärnkraft</strong>verk utsätter de boende i<br />

<strong>om</strong>givningen för är mycket liten jämfört med många<br />

av de risker s<strong>om</strong> människorna utsätts för i det dagliga<br />

livet. Mycket få olyckor med <strong>om</strong>givningseffekter har<br />

inträffat vid <strong>kärnkraft</strong>verk. Därför kan inte risken<br />

beräknas med hjälp av olycksstatistik vilket sker<br />

in<strong>om</strong> många andra <strong>om</strong>råden.<br />

Med risk förstår vi sannolikheten för <strong>att</strong> vi utsätts<br />

för något oönskat in<strong>om</strong> en bestämd tidsrymd. Cirka<br />

trehundra finländare dör i vägtrafiken årligen. Med<br />

statistiken s<strong>om</strong> grund är finländarens risk <strong>att</strong> dö i en<br />

trafikolycka under k<strong>om</strong>mande år 300 dividerat med<br />

fem miljoner, dvs. 0,06 %.<br />

De risker s<strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>verken medför bedöms<br />

beräkningsmässigt efters<strong>om</strong> ett statistiskt underlag<br />

saknas. De olyckstyper s<strong>om</strong> eventuellt förk<strong>om</strong>mer<br />

vid ett <strong>kärnkraft</strong>verk samt olyckornas följdeffekter<br />

på <strong>om</strong>givningen definieras. Risken för respektive<br />

Det är möjligt <strong>att</strong> bygga nya <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

så <strong>att</strong> de till och med tål ett kolliderande stort<br />

passagerarplan utan påtagliga effekter på<br />

<strong>om</strong>givningen. Beredskapen för flygplanskollisioner<br />

skyddar även anläggningen för övriga yttre hot.<br />

naturförhållanden s<strong>om</strong> gäller för det aktuella<br />

<strong>om</strong>rådet. Jordskalv är till exempel en central<br />

faktor vid dimensioneringen av utrustning och<br />

konstruktioner speciellt i <strong>om</strong>råden med risk för<br />

jordskalv. Finland befinner sig på ett urbergs<strong>om</strong>råde<br />

där kraftiga jordskalv inte förek<strong>om</strong>mer. Välbyggda<br />

byggnader skadas inte av skakningarna vid de<br />

jordskalv s<strong>om</strong> sannolikt förek<strong>om</strong>mer i Finland.<br />

typ av olycka bestäms enligt följdernas <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ning<br />

och sannolikheten för en olycka. Metoden kallas<br />

för sannolikhetsbaserad säkerhetsanalys. Sådana<br />

säkerhetsanalyser har utförts för en stor mängd<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk i världen. I Finland har analyser utförts<br />

för både Lovisa och för Olkiluoto. Resultaten visar<br />

<strong>att</strong> den risk ett <strong>kärnkraft</strong>verk medför är en bråkdel<br />

jämfört med många risker i det dagliga livet.<br />

Risken med <strong>kärnkraft</strong>en upplevs ofta s<strong>om</strong><br />

mycket större än den verkligen är efters<strong>om</strong> risken<br />

inte är frivillig. Vi accepterar risken med vår egen<br />

tobaksrökning efters<strong>om</strong> vi f<strong>att</strong>ar beslutet själva. Vi<br />

ställer oss redan mycket mer kritiska till risken vid<br />

passiv rökning. En risk s<strong>om</strong> samtidigt gäller många<br />

människor upplevs också s<strong>om</strong> mycket farligare än<br />

en risk s<strong>om</strong> bara avser en människa per gång. Nya<br />

och okända risker betraktas helt naturligt med större<br />

misstro än gamla välkända far<strong>om</strong><strong>om</strong>ent.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

21


Radioaktivitet och strålning<br />

Radioaktivitet är en egenskap hos at<strong>om</strong>kärnan<br />

<strong>att</strong> spontant <strong>om</strong>vandlas till en annan kärna.<br />

Omvandlingsförloppet benämns ofta för radioaktivt<br />

sönderfall trots <strong>att</strong> kärnan bibehåller nästan den<br />

ursprungliga storleken. Under <strong>om</strong>vandlingen kan<br />

en liten mängd material lämna kärnan i form av<br />

en neutron eller s<strong>om</strong> alfa- eller betapartiklar eller<br />

s<strong>om</strong> enbart energi i form av gammastrålning.<br />

Gammastrålningen är en elektr<strong>om</strong>agnetisk vågrörelse<br />

på samma sätt s<strong>om</strong> synligt ljus och röntgenstrålar.<br />

Efter <strong>om</strong>vandlingsförloppet är kärnan en vanlig stabil<br />

at<strong>om</strong>kärna eller så kan den vara en forts<strong>att</strong> radioaktiv<br />

kärna och <strong>om</strong>vandlas på nytt tills den når stabil form.<br />

Radioaktiva ämnen finns överallt. Så har det<br />

varit från världsalltets ursprung. De radioaktiva<br />

ämnen s<strong>om</strong> uppstått gen<strong>om</strong> människans verksamhet<br />

är därför inget nytt fen<strong>om</strong>en i världen. Den mängd<br />

radioaktiva ämnen s<strong>om</strong> förek<strong>om</strong>mer i naturen är<br />

den överlägset största delen av den radioaktivitet<br />

s<strong>om</strong> finns <strong>om</strong>kring oss.<br />

Måttet på radioaktivitet är antalet kluvna kärnor<br />

per sekund i det undersökta ämnet och mätenheten<br />

är becquerel (Bq). Om ett ämnes aktivitet är en<br />

becquerel förek<strong>om</strong>mer en klyvning per sekund i<br />

ämnet. Radioaktiva at<strong>om</strong>er är oftast blandade i<br />

något material s<strong>om</strong> inte är radioaktivt. I detta fall<br />

är det praktiskt <strong>att</strong> mäta det aktuella ämnets halt<br />

av radioaktivitet till exempel i enheten becquerel<br />

per liter (Bq/l) eller becquerel per kilogram (Bq/<br />

kg). Vissa radioaktiva ämnens at<strong>om</strong>er har en stor<br />

sannolikhet för <strong>om</strong>vandling och det radioaktiva<br />

sönderfallet sker i snabb takt. Andra ämnens at<strong>om</strong>er<br />

sönderfaller i låg takt.<br />

Sönderfallets hastighet anges med begreppet<br />

halveringstid. Under halveringstiden sönderfaller<br />

hälften av det aktuella ämnets kärnor och hälften är<br />

Olika strålningsslag dämpas på olika sätt<br />

alfa<br />

beta<br />

gamma<br />

22 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

oförändrade. Efter ytterligare en halveringsperiod är<br />

hälften av de återstående kärnorna kvar oförändrade,<br />

dvs. en fjärdedel o.s.v. Halveringstiderna varierar<br />

betydligt. Vissa radioaktiva ämnen har en mycket<br />

kort halveringstid, till och med endast bråkdelar av<br />

en sekund. Andra ämnens halveringstid kan vara<br />

miljarder år.<br />

I samband med sönderfallet slungas partiklar<br />

och energivågor ut ur den radioaktiva kärnan vilket<br />

med en gemensam benämning kallas strålning. När<br />

strålningen träffar ett objekt överförs energin till<br />

objektets material. Radioaktiviteten däremot överförs<br />

inte till objektet med strålningen och ett material<br />

s<strong>om</strong> utsätts för strålning blir inte radioaktivt. En<br />

alfapartikel förlorar snabbt energin när den rör sig i<br />

ett material, dvs. räckvidden är kort. En betapartikels<br />

massa är mycket mindre än en alfapartikel och<br />

betapartikeln kan tränga djupare in i ett material. På<br />

grund av den elektriska laddningen br<strong>om</strong>sas partikeln<br />

ändå rätt snabbt i materialat<strong>om</strong>ernas elektriska fält.<br />

Gammastrålningen kan, på grund av <strong>att</strong> den saknar<br />

massa, tränga gen<strong>om</strong> tjocka materiallager. Strålningens<br />

styrka minskar i förhållande till tjockleken hos det<br />

material strålningen passerar.<br />

Strålningens effekter beror på den energimängd<br />

s<strong>om</strong> överförs till materialet. De biologiska effekterna<br />

är dessut<strong>om</strong> beroende på hur effektivt det aktuella<br />

strålningsslagets energi överförs från strålning till<br />

vävnader. Strålningens effekter beror däremot inte på<br />

det radioaktiva ämne s<strong>om</strong> strålningen k<strong>om</strong>mer från.<br />

Ett mått på strålningen s<strong>om</strong> beaktar de<br />

biologiska effekterna är stråldos. Enheten för<br />

stråldos är sievert (Sv). Oftast är sievert ett<br />

opraktiskt stort mått på en dos och ofta används<br />

tusendelen av en sievert, millisievert (mSv) eller<br />

tusendelen av en millisievert, mikrosievert (µSv).<br />

pappersark aluminiumskiva tjock betongvägg


Strålkällor och -mängder<br />

Huvuddelen av den strålning s<strong>om</strong> träffar människan<br />

k<strong>om</strong>mer från radioaktiva ämnen i markgrunden,<br />

från rymdens kosmiska strålning och från<br />

radioaktiva ämnen i människokroppen. Endast<br />

drygt 15 % av en människas gen<strong>om</strong>snittliga stråldos<br />

beror på mänsklig verksamhet, sås<strong>om</strong> strålning i<br />

medicinsk användning, och endast under 0,1 %<br />

k<strong>om</strong>mer från <strong>kärnkraft</strong>en.<br />

För finländarna är markgrundens radon den<br />

viktigaste strålningskällan i naturen. Radon är en<br />

ädelgas s<strong>om</strong> sänder ut alfastrålning. Halveringstiden<br />

är 3,8 dygn. Radon uppk<strong>om</strong>mer s<strong>om</strong> ett mellanstadium<br />

i sönderfallskedjan hos det uran s<strong>om</strong> finns i<br />

vår berggrund. Efters<strong>om</strong> radon är en gas sipprar den<br />

ut ur markgrunden och påverkar människan främst<br />

gen<strong>om</strong> inandningsluften. I vissa <strong>om</strong>råden kan<br />

människor också utsättas för radon i brunnsv<strong>att</strong>en.<br />

Radon orsakar i gen<strong>om</strong>snitt en årlig dos på 2 mSv<br />

hos finländarna men de största uppmätta doserna<br />

är mångfalt större än gen<strong>om</strong>snittet. Radonet i sig<br />

är inte särskilt farligt efters<strong>om</strong> det är en ädelgas<br />

s<strong>om</strong> lämnar kroppen rätt snabbt. Radonets<br />

klyvningsprodukter är däremot fasta ämnen. En del<br />

av dessa följer med andningsluften eller drickv<strong>att</strong>net<br />

och blir kvar i kroppen samt bestrålar vävnaderna<br />

med såväl alfa-, beta- s<strong>om</strong> gammastrålning.<br />

Den kosmiska strålningen orsakas av de<br />

kärnreaktioner s<strong>om</strong> pågår i solen och i andra stjärnor<br />

i vintergatan. Den kosmiska strålning s<strong>om</strong> når<br />

jordens yta har dämpats betydligt under passagen<br />

gen<strong>om</strong> atmosfären. Högre upp är strålningen<br />

betydligt kraftigare. Den gen<strong>om</strong>snittliga stråldosen<br />

i Finland vid havsytan är cirka 0,3 mSv per år, men<br />

till exempel i bergstrakter på 2 km höjd är den årliga<br />

stråldosen dubbelt så stor.<br />

Människokroppen innehåller naturligt i<br />

Finländarnas gen<strong>om</strong>snittliga stråldoser<br />

från olika strålkällor är totalt 3,7 mSv per år.<br />

gen<strong>om</strong>snitt 140 gram kalium, av vilket cirka 0,01 %<br />

är den radioaktiva isotopen kalium-40. Dessut<strong>om</strong><br />

finns små mängder av bl.a. uran, torium och radium<br />

i kroppen. Alla dessa ger en sammanlagd stråldos<br />

s<strong>om</strong> är lika stor s<strong>om</strong> den kosmiska strålningen.<br />

Största delen av den strålning s<strong>om</strong> orsakas av<br />

medicinsk användning av strålning k<strong>om</strong>mer vid olika<br />

laboratorieundersökningar där röntgenbestrålning<br />

eller radioaktiva märkämnen används. I Finland<br />

utförs årligen över 5,5 miljoner medicinska eller<br />

odontologiska röntgenundersökningar. Den dos<br />

s<strong>om</strong> olika undersökningar ger varierar betydligt,<br />

men är i medeltal under 1 mSv per undersökning.<br />

Alla undersökningar sammanlagt ger finländarna i<br />

gen<strong>om</strong>snitt en årlig dos på cirka 0,5 mSv.<br />

Även de kärnvapenprov s<strong>om</strong> har utförts i<br />

atmosfären ger fortfarande en liten exponering.<br />

Sammanlagt har drygt 500 kärnvapenprov utförts<br />

i atmosfären på olika orter. De flesta utfördes<br />

under 1950- och 1960-talen. Det största nedfallet<br />

efter kärnvapenprov nådde jordens yta i början av<br />

1960-talet efter explosioner i atmosfären. Då gav<br />

nedfallet finländarna en exponering på s<strong>om</strong> mest<br />

0,4 mSv per år (renskötare i Lappland). I dag är<br />

den gen<strong>om</strong>snittliga dosen s<strong>om</strong> finländarna får av<br />

kärnvapenproven cirka 0,01 mSv per år.<br />

Den stråldos s<strong>om</strong> människor utsätts för från<br />

<strong>kärnkraft</strong>verken vid normal drift är s<strong>om</strong> mest någon<br />

tusendel av en millisievert per år. Dosen utgör endast<br />

en tusendel av den dos s<strong>om</strong> vi får från naturens<br />

bakgrundsstrålning, radon och användningen av<br />

medicinsk strålning.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

23


Stråldosgränser<br />

I Finland är stråldosgränserna fastställda i social-<br />

och hälsovårdsministeriets beslut <strong>om</strong> strålskydd.<br />

Den årliga dosen för en person s<strong>om</strong> utsätts för<br />

strålning i arbetet får inte överstiga gränsen 50<br />

millisievert och summan av fem års doser får inte<br />

överskrida 100 millisievert. S<strong>om</strong> årlig dos för<br />

en person s<strong>om</strong> lever i ett <strong>om</strong>råde påverkat av en<br />

strålkälla har 1 millisievert fastställts. I <strong>om</strong>givningen<br />

kring <strong>kärnkraft</strong>verk tillämpas en lägre gräns enligt<br />

Strålsäkerhetscentralens anvisningar. Den dos s<strong>om</strong><br />

en anläggnings utsläpp medför får inte överstiga 0,1<br />

millisievert per år.<br />

Stråldoserna för personer i strålningsuts<strong>att</strong><br />

arbete är de samma i flera länder. De bygger<br />

på rek<strong>om</strong>mendationer från internationella<br />

strålskyddsk<strong>om</strong>missionen (ICRP). Gränserna är<br />

ställda så <strong>att</strong> de risker strålningen medför är små i<br />

jämförelse med de övriga risker s<strong>om</strong> en människa<br />

utsätts för.<br />

Personalens övervakning<br />

Doserna för personer s<strong>om</strong> utsätts för strålning i sitt<br />

arbete övervakas med personliga dosmätare. Doserna<br />

rapporteras regelbundet till strålskyddsmyndigheten<br />

s<strong>om</strong> förvarar doshistoriken för personer s<strong>om</strong> varit i<br />

strålningsuts<strong>att</strong> arbete under personens hela livstid.<br />

Individuell dosmätning och uppföljning är en orsak<br />

till <strong>att</strong> den tillåtna årliga dosen för denna grupp är<br />

högre än för andra.<br />

Omgivningens övervakning<br />

Doserna för personer i ett <strong>om</strong>råde s<strong>om</strong> påverkas<br />

av en strålkälla följs inte alltid med individuella<br />

mätningar. Oftast beräknas doserna med hjälp av<br />

teoretiska modeller. Beräkningsgrunden för doserna<br />

24 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

i ett <strong>kärnkraft</strong>verks <strong>om</strong>givning är till exempel de<br />

uppmätta utsläppen av radioaktiva ämnen från<br />

anläggningen. En mätning av doserna i <strong>om</strong>givningen<br />

är i praktiken <strong>om</strong>öjlig efters<strong>om</strong> de doser s<strong>om</strong> orsakas<br />

av utsläppen är för låga för <strong>att</strong> kunna urskiljas från<br />

den naturliga bakgrundsstrålningens tidsmässiga<br />

och geografiska variationer. Med beräkningsmetoder<br />

är det också möjligt <strong>att</strong> beakta den dos s<strong>om</strong> utsläpp<br />

orsakar i framtiden.<br />

Halten av radioaktivitet<br />

Med dosgränserna s<strong>om</strong> grund har myndigheterna<br />

s<strong>att</strong> gränser för halten av radioaktivitet i till exempel<br />

andningsluft, dricksv<strong>att</strong>en och livsmedel. Vid<br />

fastställandet av gränserna har utgångspunkten<br />

varit <strong>att</strong> ett livsmedel med den aktuella halten<br />

radioaktivitet skall kunna användas kontinuerligt<br />

s<strong>om</strong> näring utan <strong>att</strong> aktiviteten medför en årlig<br />

strålningsdos i kroppen nu eller i framtiden s<strong>om</strong><br />

överstiger dosgränsen.<br />

Strålsäkerhetscentralen har fastställt gränsen<br />

för cesiumhalten i renkött till 3000 becquerel per<br />

kilogram. För <strong>att</strong> nå den tillåtna dosgränsen, dvs.<br />

en årlig dos på 5 millisievert, krävs <strong>att</strong> kroppen får<br />

200 000 becquerel cesium per år. Utifrån detta kan<br />

man räkna ut <strong>att</strong> det är tillåtet <strong>att</strong> äta 66 kg av det<br />

aktuella renköttet per år utan <strong>att</strong> överskrida den<br />

tillåtna dosgränsen.<br />

Den årliga stråldosen för anläggningspersonal i Finland och i Europa<br />

Källor: STUK, OECD NEA


Strålningens effekter på människan<br />

Radioaktiva ämnen sänder vid sönderfall ut joniserande<br />

strålning s<strong>om</strong> är farlig för hälsan. Strålningens<br />

biologiska effekter bygger på den jonisering i cellerna<br />

s<strong>om</strong> strålning orsakar, dvs. <strong>att</strong> elektriskt laddade<br />

at<strong>om</strong>er uppstår. Den kan skada cellerna antingen<br />

direkt eller indirekt och speciellt cellkärnans DNAmolekyler.<br />

Cellskadornas <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ning påverkas inte<br />

av <strong>om</strong> strålningen är konstgjord eller naturlig, men<br />

skadorna påverkas av längden på den tidsperiod under<br />

vilken stråldosen mottagits.<br />

De radioaktiva ämnen s<strong>om</strong> samlas i en människas<br />

kropp orsakar en inre stråldos vars storlek beror på<br />

det radioaktiva ämnets mängd, egenskaperna hos<br />

den utsända strålningen samt till vilket organ eller<br />

vilken vävnad det radioaktiva ämnet transporteras<br />

och hur det beter sig kemiskt. Bland de olika slagen<br />

av strålande ämnen är de alfaaktiva särskilt giftiga<br />

när de samlas i kroppen. Giftigheten ökas av <strong>att</strong> de<br />

ofta blir kvar under lång tid i kroppen.<br />

Strålningens hälsoeffekter kan indelas i två<br />

grupper: effekter s<strong>om</strong> leder till direkt <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande<br />

cellförstöring och statistiska skadeeffekter s<strong>om</strong> beror<br />

på slumpmässiga genetiska förändringar i en cell.<br />

Slumpmässiga skador är risken <strong>att</strong> insjukna i cancer<br />

och möjligheten <strong>att</strong> ärftliga skador uppträder hos<br />

efterk<strong>om</strong>mande. De slumpmässiga skadorna visar<br />

sig först år efter exponeringen. Sannolikheten för en<br />

skada minskar när dosen minskar. Ju större dos desto<br />

fler cellers DNA blir påverkade. DNA-skadorna<br />

leder inte nödvändigtvis till hälsoeffekter. Det är<br />

mycket sannolikt <strong>att</strong> en DNA-skada korrigeras eller<br />

<strong>att</strong> skadan inte ställer till besvär. För <strong>att</strong> en skadad<br />

cell skall ge upphov till hälsoproblem måste den<br />

mångdubblas. Inte ens då är hälsoproblemen säkra<br />

efters<strong>om</strong> många faktorer s<strong>om</strong> inte beror på strålning<br />

också påverkar skadorna, t.ex. hormoner. Om en<br />

mutation uppstår i en könscell på grund av strålning<br />

eller andra orsaker och ur denna cell utvecklas en ny<br />

individ k<strong>om</strong>mer mutationen <strong>att</strong> finnas i alla celler i<br />

den nya individen. Detta kan medföra hälsoproblem<br />

för individen eller hans efterk<strong>om</strong>mande.<br />

Sambandet mellan strålning och cancer hos en<br />

människa har endast kunnat undersökas utifrån<br />

ytterst statistiska material, sås<strong>om</strong> offren i Hiroshima<br />

och Nagasaki och bl.a. från statistik avseende<br />

röntgenläkare i början av 1900-talet. Informationen<br />

i detta material gäller dock förhållandevis stora<br />

doser på ca 1000 mSv. I uppföljningsundersöknigar<br />

har man tydligast kunnat upptäcka en ökning av<br />

leukemi. Även lung-, hud- och sköldkörtelcancer<br />

har ökat betydligt. Någon cancerrisk s<strong>om</strong> orsakas<br />

av små stråldoser har inte kunnat upptäckas hos<br />

befolkningen. Cancer är en mycket vanlig sjukd<strong>om</strong><br />

och cancer orsakad av strålning kan inte särskiljas<br />

från cancer s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mit på annat sätt.<br />

De direkta effekterna av strålning avser alltid stora<br />

doser in<strong>om</strong> en kort tid. En dos på ca 1000 mSv är en<br />

gräns under vilken det sannolikt inte uppstår några<br />

observerbara direkta symt<strong>om</strong> hos den person s<strong>om</strong><br />

uts<strong>att</strong>s för strålningen. Strålningen orsakar direkta<br />

sjukd<strong>om</strong>ssymt<strong>om</strong> <strong>om</strong> dosen under kort tid, ca ett<br />

dygn, överstiger 1000 mSv. De första symt<strong>om</strong>en är<br />

illamående och feber samt vid större doser även inre<br />

blödningar i ett senare skede. Sannolikheten för <strong>att</strong><br />

en person s<strong>om</strong> fått en dos på under 2000 mSv skall<br />

tillfriskna är mycket stor. Prognosen försämras när<br />

dosen ökar och endast en liten del av sådana individer<br />

s<strong>om</strong> fått en dos på 6000 mSv tillfrisknar.<br />

Målet med strålskyddet är <strong>att</strong> på förhand<br />

förhindra <strong>att</strong> skadliga hälsoeffekter uppstår på grund<br />

av strålning. Principen är <strong>att</strong> under alla förhållanden<br />

förhindra direkta skador s<strong>om</strong> orsakas av strålning.<br />

Målsättningen är <strong>att</strong> begränsa strålningens skadliga<br />

effekter på lång sikt, cancer och ärftliga effekter, så<br />

<strong>att</strong> de blir så begränsade s<strong>om</strong> möjligt, dels med hjälp<br />

av dosgränser och dels gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> tillämpa principen<br />

<strong>om</strong> <strong>att</strong> strålningsexponeringen alltid skall hållas så<br />

låg s<strong>om</strong> det praktiskt är möjligt.<br />

Exempel på strålningens effekter och på stråldosgränser s<strong>om</strong> tillämpas<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

25


Ett <strong>kärnkraft</strong>verks miljöeffekter<br />

De finländska <strong>kärnkraft</strong>verkens miljöeffekter har<br />

under hela drifttiden varit små och utsläppen endast<br />

en bråkdel av de tillåtna värdena. Kärnkraftverkens<br />

drift orsakar praktiskt taget inga försurande utsläpp<br />

eller koldioxidutsläpp. Elproduktionens CO 2 -<br />

utsläpp i Finland var 25 miljoner ton år 2003.<br />

Utsläppen skulle ha varit 18 miljoner ton större<br />

<strong>om</strong> den elenergi s<strong>om</strong> producerades i Finland med<br />

<strong>kärnkraft</strong> hade producerats med kolkondenskraft.<br />

Miljöeffekterna orsakade av ett <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

vid normaldrift avser i huvudsak utsläpp av varmt<br />

kylv<strong>att</strong>en i havet.<br />

Kylv<strong>att</strong>en<br />

Kylv<strong>att</strong>net värms upp drygt 10 grader när det<br />

passerar gen<strong>om</strong> anläggningen och värmen påverkar<br />

ett några kvadratkil<strong>om</strong>eter stort <strong>om</strong>råde i havet.<br />

Kylv<strong>att</strong>nets effekter visar sig mest på vintern när<br />

kylv<strong>att</strong>net åstadk<strong>om</strong>mer ett isfritt <strong>om</strong>råde och ett<br />

<strong>om</strong>råde med svag is s<strong>om</strong> försämrar möjligheterna<br />

<strong>att</strong> röra sig i <strong>om</strong>rådet och försvårar vinterfisket.<br />

Temperaturhöjningen ökar också den biologiska<br />

aktiviteten i utlopps<strong>om</strong>rådet. Samma effekt har<br />

det isfria <strong>om</strong>rådet efters<strong>om</strong> solljuset kan påverka<br />

v<strong>att</strong>net under en längre tid av året. Detta orsakar<br />

en lindrig övergödning i när<strong>om</strong>rådet kring<br />

utloppet. De ändringar s<strong>om</strong> kylv<strong>att</strong>net ger upphov<br />

till i flöden och temperaturer kan även ha effekter<br />

på förhållandet mellan olika fiskarter när fisken<br />

söker sig till lämpliga förhållanden. Utifrån uppföljningsundersökningar<br />

ser det ändå ut s<strong>om</strong> <strong>om</strong><br />

det uppvärmda v<strong>att</strong>net skulle ha en positiv effekt,<br />

förut<strong>om</strong> på fiskarnas tillväxt även på fiskbeståndet.<br />

Utsläpp av radioaktiva material<br />

Kärnkraftverkens tillåtna utsläpp av radioaktiva<br />

material i <strong>om</strong>givningen är så fastställda <strong>att</strong> ingen<br />

s<strong>om</strong> bor i anläggningens närhet kan få en stråldos<br />

större än 0,1 mSv per år. Utsläppen kan ske gen<strong>om</strong><br />

Källa: STUK<br />

26 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

ventilationsskorstenen ut i atmosfären eller gen<strong>om</strong><br />

utloppskanalen för kylv<strong>att</strong>en ut i havet. Denna<br />

stråldos kan till exempel jämföras med den naturliga<br />

strålningen s<strong>om</strong> människorna i Finland utsätts för och<br />

s<strong>om</strong> är en dos på i gen<strong>om</strong>snitt cirka 3 mSv per år.<br />

I praktiken har de stråldoser s<strong>om</strong> de finländska<br />

<strong>kärnkraft</strong>verken uts<strong>att</strong> miljön för varit långt under<br />

den tillåtna gränsen. De årliga doserna har varit<br />

högst några procent av de tillåtna. Det är <strong>om</strong>öjligt<br />

<strong>att</strong> gen<strong>om</strong> mätning upptäcka doser i denna<br />

storlek i miljön efters<strong>om</strong> de täcks av tusentals<br />

gånger större tidsmässiga variationer i naturens<br />

bakgrundsstrålning. De radioaktiva ämnen s<strong>om</strong> har<br />

sitt ursprung i ett <strong>kärnkraft</strong>verk kan följas med de<br />

övervakningsinstrument i <strong>om</strong>givningen s<strong>om</strong> kan<br />

särskilja ämnen karakteristiska för ett <strong>kärnkraft</strong>verks<br />

utsläpp från naturens radioaktiva ämnen.<br />

De vanligaste ämnena vid utsläpp i luften från<br />

lättv<strong>att</strong>enreaktorer är ädelgaser s<strong>om</strong> uppstår vid<br />

fission (xenon och krypton), gasformiga aktiveringsprodukter<br />

(främst kol-14) och halogener (jod).<br />

Största delen av de radionukleider s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer ut<br />

i luften är så kortlivade <strong>att</strong> de endast kan upptäckas<br />

i anläggningens närmaste <strong>om</strong>givning. Dessut<strong>om</strong><br />

späds de radioaktiva ädelgaserna ut i atmosfären. De<br />

sjunker inte heller ned till markytan. Vid mätningar<br />

av de boende i när<strong>om</strong>rådet har inga radioaktiva<br />

ämnen med ursprung i <strong>kärnkraft</strong>verket upptäckts.<br />

Korrosionsprodukter och tillsatser i reaktorkylv<strong>att</strong>net<br />

aktiveras när v<strong>att</strong>net strömmar gen<strong>om</strong><br />

reaktorn. Även aktiva ämnen ur bränslet kan hamna<br />

i v<strong>att</strong>net. För <strong>att</strong> avlägsna dessa radioaktiva ämnen<br />

ur v<strong>att</strong>net finns en primärkrets med ett reningsverk.<br />

De använda aktiverade jonbytarkvartserna från<br />

reningsverket flyttas till ett förråd för avfall i<br />

vätskeform där avfallen överförs i fast form för<br />

slutförvaringen. De största radioaktiva utsläppen i<br />

v<strong>att</strong>en består av tritium vars avlägsnande ur v<strong>att</strong>net<br />

i praktiken inte lyckas. Ändå är tritiumutsläppen i<br />

praktiken endast cirka 10 % av de tillåtna.<br />

Beräknad stråldos s<strong>om</strong> finländska <strong>kärnkraft</strong>verken<br />

har uts<strong>att</strong> en person för s<strong>om</strong><br />

bor i närheten av anläggningen 1977 - 2003


Övervakning av miljöeffekterna<br />

Radioaktiva utsläpp<br />

För de radioaktiva ämnenas del är övervakningen<br />

av utsläpp det centrala i miljöövervakningen.<br />

Utsläppen i <strong>om</strong>givningen kan endast ske via<br />

övervakade rutter. Utsläppen i gasform sker<br />

centralt gen<strong>om</strong> anläggningens ventilationsskorsten.<br />

I skorstenen finns en provtagningsutrustning<br />

gen<strong>om</strong> vilken en del av den utströmmande gasen<br />

passerar. De partikelformade ämnen s<strong>om</strong> finns i<br />

provströmmen fastnar i provtagningsfiltret s<strong>om</strong> byts<br />

och analyseras regelbundet. De gasformiga ämnenas<br />

radioaktivitet mäts med kontinuerligt fungerande<br />

aktivitetsmätare. Med regelbundna intervall tas<br />

även prover ur gasen för isotopanalyser. Med ett<br />

motsvarande provtagningsförfarande övervakas även<br />

aktiviteten i det avloppsv<strong>att</strong>en s<strong>om</strong> anläggningen<br />

släpper ut i v<strong>att</strong>endragen.<br />

Övervakning av<br />

strålningen i <strong>om</strong>givningen<br />

Omgivningens stråldoser bestäms beräkningsmässigt<br />

utifrån uppmätta utsläppsmängder av radioaktiva<br />

ämnen. I beräkningsmodellerna beaktas de<br />

radioaktiva ämnenas spridning i atmosfären och<br />

v<strong>att</strong>endragen samt anrikningsfen<strong>om</strong>enen i olika<br />

näringskedjor. Dessut<strong>om</strong> utnyttjas kunskapen <strong>om</strong><br />

hur människor i anläggningens närhet utnyttjar<br />

<strong>om</strong>givningen för t.ex. jordbruk, fritidsaktiviteter<br />

och fiske. På detta sätt är det möjligt <strong>att</strong> bestämma<br />

de stråldoser människorna utsätts för via olika<br />

rutter.<br />

Omgivningen runt ett <strong>kärnkraft</strong>verk övervakas<br />

med hjälp av mångsidiga stråldos- och radioa<br />

ktivitetsmätningar. I mätprogrammet ingår en<br />

löpande mätning av <strong>om</strong>givningens stråldoser och<br />

stråldoshastigheten vid ett flertal mätpunkter samt<br />

Bild: STUK<br />

radioaktivitetsbestämningar av ett stort antal prover.<br />

I <strong>om</strong>givningen insamlas enligt ett regelbundet<br />

program bl.a. luft-, regnv<strong>att</strong>en-, jord-, växt-, mjölk-,<br />

havsv<strong>att</strong>en-, sediment- och fiskprover. Med dessa<br />

kan en människa få i sig radioaktivitet eller med<br />

hjälp av dessa kan radioaktiva ämnens väg enkelt<br />

följas.<br />

Övervakning av v<strong>att</strong>endrag<br />

I det havs<strong>om</strong>råde s<strong>om</strong> <strong>om</strong>ger ett <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

övervakas även effekterna av det varma v<strong>att</strong>net.<br />

V<strong>att</strong>nets temperaturer övervakas gen<strong>om</strong><br />

kontinuerliga mätningar. V<strong>att</strong>nets olika föroreningar<br />

följs upp med regelbundet tagna prover. I<br />

övervakningen av v<strong>att</strong>nets biologiska tillstånd ingår<br />

planktonundersökningar samt bestämningar av<br />

bottendjur och bottenväxter. Områdets fiskbestånd<br />

och fångster följs upp med regelbundet utförda<br />

fiskerinäringsutredningar.<br />

Organisering<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks användare svarar i huvudsak för<br />

insamlingen av prover för <strong>om</strong>givningsövervakning.<br />

Analysen av proven sker i ett speciallaboratorium<br />

s<strong>om</strong> har tillgång till teknik för mätning av prover<br />

s<strong>om</strong> innehåller ytterst begränsade mängder<br />

radioaktivitet. En av myndigheterna oberoende<br />

utförd provtagning och analys bekräftar och<br />

kontrollerar den miljöövervakning anläggningens<br />

användare utför.<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks<br />

<strong>om</strong>givningar övervakas kontinuerligt.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

27


Bränsle<strong>om</strong>loppet<br />

Uranet är ett förhållandevis vanligt grundämne.<br />

Den gen<strong>om</strong>snittliga halten av uran i jordskorpan<br />

är några gram per ton. Brytning börjar vara lönsam<br />

<strong>om</strong> uranets andel i ett ton malm är minst cirka ett<br />

kilogram, dvs. 0,1 %.<br />

Färskt bränsle<br />

Uranets väg till kärnbränsle börjar i gruvan där<br />

uranmalmen anrikas och renas till uranoxid (U 3 O 8 )<br />

s<strong>om</strong> innehåller 60-70 % uran. För följande steg i<br />

behandlingen, anrikningen, <strong>om</strong>vandlas uranet till<br />

en annan kemisk form, uranhexafluorid (UF 6 ), s<strong>om</strong><br />

är ett gasformigt ämne vid temperaturer över 56° C.<br />

I denna form kan uranet anrikas i s.k. gasdiffusions-<br />

eller centrifuganläggningar. I dessa höjs halten<br />

av den lättare klyvbara uranisotopen U-235 från<br />

natururanets 0,7 % till i allmänhet minst 3 %. Det<br />

behövs 5,5 ton natururan för ett ton 3 % anrikat<br />

uran.<br />

Det koncentrerade uranet <strong>om</strong>vandlas kemiskt<br />

till urandioxid (UO 2 ). Detta pressas till tabletter<br />

s<strong>om</strong> är 8-12 mm i diameter och 10 mm höga.<br />

Tabletterna placeras i långa metallrör, bränslestavar.<br />

Stavarna tillsluts gastätt i båda ändarna. Flera tiotals<br />

bränslestavar fästs vid varandra till knippen s<strong>om</strong><br />

bildar en kvadrat eller en sexkant i gen<strong>om</strong>skärning,<br />

bränsleelement. Bränslet k<strong>om</strong>mer till ett<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk i form av sådana element.<br />

I reaktorn klyvs en del av uran-235-kärnorna i<br />

allmänhet till halvtunga at<strong>om</strong>kärnor och mängden<br />

uran-235 minskar. När bränslet avlägsnas ur<br />

reaktorn är bränslets halt av uran-235 ungefär av<br />

samma klass s<strong>om</strong> natururanets.<br />

Minskningen av radioaktiviteten<br />

i använt bränsle<br />

Kuva: TVO<br />

28 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Kärnbränslets cirkulation<br />

Använt kärnbränsle<br />

Det kärnbränsle s<strong>om</strong> avlägsnats ur reaktorn lagras<br />

i början temporärt i kraftverket. Efter några år<br />

flyttas bränslestavknippena till ett mellanlager. Det<br />

vanligaste mellanlagret är en cirka 10 meter djup<br />

bassäng med ställningar i vilka bränslestavknippena<br />

placeras. V<strong>att</strong>net i bassängen hålls ungefär vid<br />

rumstemperatur med ett kylsystem. Dessut<strong>om</strong><br />

hålls v<strong>att</strong>net ytterst rent med filter för <strong>att</strong> förhindra<br />

korrosion av materialet i bränslets kapsel. V<strong>att</strong>net<br />

kyler bränslestavknippena och skyddar <strong>om</strong>givningen<br />

mot strålning.<br />

Under lagringen minskar radioaktiviteten<br />

och därmed värmeutvecklingen väsentligt, vilket<br />

underlättar hanteringen och transporten av bränslet.<br />

Använt bränsle kyls i mellanlager i minst 20 år före<br />

slutförvaring.<br />

Använt kärnbränsle innehåller förut<strong>om</strong> uran-<br />

235 bl.a. plutonium (0,5-1 %) s<strong>om</strong> är användbart<br />

s<strong>om</strong> kärnbränsle. Både uran och plutonium<br />

kan tas till vara gen<strong>om</strong> upparbetning av det<br />

använda kärnbränslet och därefter användas vid<br />

tillverkningen av nytt bränsle. Ett ton uran lämnar<br />

s<strong>om</strong> egentligt avfall cirka 30 kg klyvningsprodukter<br />

och bränslestavknippets metalldelar. Ett alternativ<br />

till upparbetningen av bränslet är en direkt<br />

slutförvaring i berggrunden.<br />

Endast en liten del av det använda bränslet<br />

upparbetas. Det låga intresset för upparbetning<br />

beror främst på uranets låga pris jämfört med<br />

kostnaderna för hanteringen av använt bränsle. I<br />

Finland upparbetas inte använt bränsle, bl.a. på<br />

grund av den begränsade mängden bränsle.


Kärnavfallshantering i Finland<br />

Enligt den finländska kärnenergilagen skall allt<br />

radioaktivt avfall s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mer i Finland<br />

<strong>om</strong>händertas och slutförvaras i Finland. Radioaktivt<br />

avfall klassindelas i låg- och medelaktivt driftavfall<br />

samt högaktivt använt kärnbränsle. Med driftavfall<br />

avses allt radioaktivt avfall s<strong>om</strong> uppstår vid ett<br />

kraftverk, sås<strong>om</strong> jonbytarhartser och filtermaterial<br />

s<strong>om</strong> bildas vid processv<strong>att</strong>enrening, maskindelar,<br />

rör och skyddskläder s<strong>om</strong> tas ur bruk.<br />

Driftavfall<br />

Endast en bråkdel av driftavfallet tillhör den<br />

aktivitetsmängd s<strong>om</strong> ingår i använt bränsle. De<br />

radioaktiva ämnenas halveringstider varierar från<br />

några år till några decennier. I Finland samlas<br />

sammanlagt drygt 400 kubikmeter kraftverksavfall<br />

per år.<br />

Låg- och medelaktivt driftavfall slutförvaras<br />

förpackade i tunnor på kraftverks<strong>om</strong>rådet i<br />

utsprängda klippgrottor på ca 70-100 meters<br />

djup. Även kraftverkens rivningsavfall placeras<br />

i tilläggstunnlar s<strong>om</strong> drivs i dessa utrymmen. I<br />

Olkiluoto började slutförvaringen redan år 1992<br />

och Lovisa fick användningstillstånd till en egen<br />

bergsgrotta i början av år 1998.<br />

Använt kärnbränsle<br />

Planeringen av slutförvaringen av använt kärnbränsle<br />

inleddes i Finland redan när anläggningarna<br />

byggdes. Undersökningarna har avancerat från<br />

en screening s<strong>om</strong> täcker hela Finlands berggrund<br />

till mer detaljerade forts<strong>att</strong>a undersökningar för<br />

vilka år 1992 valdes Olkiluoto i Euraåminne,<br />

R<strong>om</strong>uvaara i Kuhmo, Kivetty i Äänekoski samt<br />

senare Hästholmen i Lovisa. Undersökningarna<br />

hittills har redan visat <strong>att</strong> den teknik s<strong>om</strong> krävs för<br />

slutförvaring redan finns och <strong>att</strong> slutförvaringen i<br />

berggrunden kan gen<strong>om</strong>föras på ett säkert sätt.<br />

Riksdagen fastställde våren 2001 statsrådets<br />

principbeslut <strong>att</strong> bygga en slutförvaringsanläggning<br />

i Olkiluoto. Våren 2002 godkände riksdagen<br />

principbeslutet <strong>att</strong> utöka slutförvaringsanläggningen<br />

så <strong>att</strong> även det använda bränslet från Finlands femte<br />

kärnreaktor ingår. Slutförvaringsutrymmena och<br />

byggnaderna ovan jord byggs så <strong>att</strong> slutförvaringen<br />

kan inledas år 2020. Avsikten är <strong>att</strong> tillsluta<br />

I Finland planeras en<br />

slutförvaring av använt kärnbränsle<br />

i berggrunden på cirka 500 meters djup.<br />

slutförvaringsutrymmena först efter år 2100<br />

efters<strong>om</strong> även det använda bränslet från den femte<br />

reaktorn i Finland s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mer under 60 års<br />

drift slutförvaras i utrymmena.<br />

Slutförvar<br />

För finländska förhållanden är den bästa<br />

slutförvaringen <strong>att</strong> placera avfallet djupt i<br />

berggrunden. Det slutförvaringsutrymme s<strong>om</strong> skall<br />

byggas i det cirka två miljarder gamla, seismiskt stabila<br />

urberget ger säkra förhållanden för slutförvaring<br />

av använt kärnbränsle. Slutförvaringsutrymmet<br />

bildas av ett tunnelnät s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> sprängas<br />

i berggrunden på cirka 500 meters djup. Bränslet,<br />

s<strong>om</strong> förpackas i dubbla metallkapslar, placeras<br />

i lodräta schakt s<strong>om</strong> borrats i tunnelgolvet eller<br />

i långa vågräta tunnlar. Mellanrummet mellan<br />

kapseln och schaktet fylls med bentonitlera<br />

s<strong>om</strong> expanderar vid absorbering av grundv<strong>att</strong>en<br />

och bildar ett tätt skyddsskikt runt kapseln.<br />

Bild : Posiva<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

29


Både driftavfallens och det använda kärnbränslets<br />

förvaringsgrottor och transporttunnlar fylls till<br />

slut med en blandning av bergkross och bentonit<br />

och tillsluts. Utrymmena fylls så småning<strong>om</strong> med<br />

grundv<strong>att</strong>en. Avfallen skyddas dock gen<strong>om</strong> många<br />

tekniska och naturliga barriärer s<strong>om</strong> hindrar och<br />

br<strong>om</strong>sar frigörandet av de radioaktiva ämnena<br />

ur slutförvaringsutrymmet in i berggrunden<br />

och ämnenas forts<strong>att</strong>a rörelse till den organiska<br />

naturen. Förvaringsplatsen är vald i så h<strong>om</strong>ogent<br />

berg s<strong>om</strong> möjligt där grundv<strong>att</strong>nets rörelse är<br />

mycket liten. De radioaktiva ämnenas rörelse är<br />

också långsam efters<strong>om</strong> ämnena i grundv<strong>att</strong>net<br />

fastnar på sprickornas ytor och i bergets porer. En<br />

eventuell radioaktivitet s<strong>om</strong> efter lång tid följer med<br />

grundv<strong>att</strong>net till markytan är så liten <strong>att</strong> den stråldos<br />

en människa utsätts för är försumbar jämfört<br />

t.ex. med den dos s<strong>om</strong> följer av den naturliga<br />

bakgrundsstrålningen.<br />

Slutförvaringens säkerhet tryggas gen<strong>om</strong> <strong>att</strong><br />

i beräkningarna beakta även mycket osannolika<br />

händelser. Till de analyserade händelserna hör<br />

störningssituationer s<strong>om</strong> har ytterst liten sannolikhet<br />

för <strong>att</strong> inträffa sås<strong>om</strong> istider med tillhörande<br />

förkastningsrörelser, landhöjning, jordskalv och<br />

bildandet av nya svaghetsplan. Inte heller en<br />

människas oavsiktliga aktivitet i närheten av<br />

förvaringsplatsen utgör någon fara för förvaringens<br />

säkerhet.<br />

Organisering<br />

Kärnkraftbolagen är ansvariga för ett säkert<br />

gen<strong>om</strong>förande av hanteringen av radioaktivt avfall<br />

och för de kostnader detta medför tills avfallet är<br />

slutförvarat på ett sätt s<strong>om</strong> Strålsäkerhetscentralen<br />

godkänner. År 1996 inledde Posiva Oy, ett företag<br />

s<strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>bolagen bildat, sin verksamhet.<br />

Företagets uppgift är <strong>att</strong> sköta forskningen kring<br />

slutförvaringen av använt kärnbränsle och, när<br />

det blir aktuellt, sköta byggandet och driften av<br />

utrymmena. Handels- och industriministeriet<br />

(HIM) beslutar <strong>om</strong> metoden för slutförvaringens<br />

gen<strong>om</strong>förande och tidplan, samt övervakar avfalls<br />

hanteringsfunktionerna och branschens forsknings-<br />

och utvecklingsarbete. Strålsäkerhetscentralen<br />

sköter övervakningen av anläggningarnas och<br />

verksamhetens säkerhet.<br />

30 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

HIM fastställer årligen en kärnavfallsavgift s<strong>om</strong><br />

kraftbolagen betalar till statens kärnavfallsfond<br />

för <strong>att</strong> täcka de k<strong>om</strong>mande kostnaderna för<br />

avfallshanteringen. De nödvändiga medlen samlar<br />

kraftbolagen in på förhand i <strong>kärnkraft</strong>selektricitetens<br />

pris. Avfallshanteringsmedlen måste täcka<br />

alla kostnader för hanteringen av kärnavfallet och<br />

slutförvaringen samt förberedelserna för dessa, samt<br />

kostnaderna för rivningen av <strong>kärnkraft</strong>verket och<br />

slutförvaringen av rivningsavfallet. Kostnaderna<br />

för beredskapen för kärnavfallshantering utgör<br />

sammanlagt cirka 10 % av produktionskostnaderna<br />

för <strong>kärnkraft</strong>sel.<br />

Utrymme för slutförvar<br />

av lågaktivt avfall i Olkiluoto. Bild: Posiva


Kärnavfallshantering i världen<br />

Kärnenergiländerna har under de senaste<br />

två decennierna använt mycket resurser på<br />

kärnavfallshantering. Hanteringen av medel- och<br />

lågaktivt avfall har avancerat i många länder ända<br />

till slutförvaringsfasen, bland annat i Sverige,<br />

Frankrike, Spanien, Japan och USA. I Finland<br />

har låg- och medelaktivt kärnavfall slutförvarats i<br />

Olkiluoto från år 1992 och i Lovisa från år 1998.<br />

Hanteringen av högaktivt avfall är i<br />

planeringsfasen. En slutförvaring av kärnavfall i<br />

mark- eller berggrund krävs i alla för närvarande<br />

kända hanteringsmetoder. Olika avfallshanteringsalternativ<br />

övervägs och <strong>kärnkraft</strong>sstaterna utför<br />

ett <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande gemensamt forskningsarbete.<br />

Europeiska unionen har till exempel under de senaste<br />

åren försökt harmonisera kärnavfallshanteringen i<br />

Europa. I världen har en mängd använt kärnbränsle<br />

s<strong>om</strong> motsvarar cirka 200 000 ton uran samlats.<br />

Största delen av bränslet är lagrat i mellanlager. En<br />

del är upparbetat.<br />

Med högaktivt avfall avses använt kärnbränsle<br />

s<strong>om</strong> man avser slutförvara s<strong>om</strong> sådant eller<br />

högaktiva avfallsmaterial s<strong>om</strong> separerats under<br />

upparbetningsprocessen av använt kärnbränsle.<br />

Det uran och plutonium s<strong>om</strong> separeras under<br />

processen kan på nytt användas till bränsle men<br />

upparbetningen eliminerar inte helt behovet av<br />

avfallshantering. Högaktivt bränsle stabiliseras i glas<br />

och slutförvaras sedan på samma sätt s<strong>om</strong> använt<br />

bränsle. Dessut<strong>om</strong> samlas medel- och lågaktivt avfall<br />

under upparbetningsprocessen. K<strong>om</strong>mersiella uppa<br />

rbetningsanläggningar är i drift i bl.a. Frankrike,<br />

Storbritannien och Ryssland. Från dessa returneras<br />

avfallet till kunderna för slutförvaring.<br />

Det finns också förslag på <strong>att</strong> hälsofarliga at<strong>om</strong>er<br />

skulle kunna förstöras med hjälp av transmutation.<br />

Med transmutation avses i det här sammanhanget<br />

<strong>att</strong> ändra långlivade radionukleider till kortlivade<br />

eller stabila gen<strong>om</strong> kärnreaktioner s<strong>om</strong> åstadk<strong>om</strong>s<br />

med neutroner. Gen<strong>om</strong> transmutation skulle det i<br />

praktiken inte vara möjligt <strong>att</strong> förstöra alla långlivade<br />

radioaktiva material så <strong>att</strong> slutförvaring kunde<br />

undvikas helt. I princip är transmutationen möjlig<br />

men den kräver decennier av utvecklingsarbete,<br />

upparbetning och ämnens separering samt avsevärda<br />

investeringar.<br />

S<strong>om</strong> alternativ till geologisk slutförvaring i berg-<br />

eller markgrund har också en tillsvidare forts<strong>att</strong><br />

mellanlagring föreslagits. Lagringen s<strong>om</strong> planeras för<br />

obestämd tid kräver <strong>att</strong> de k<strong>om</strong>mande samhällena<br />

förblir stabila och klarar av <strong>att</strong> fortsättningsvis<br />

ta hand <strong>om</strong> lagringen. Inga garantier finns för<br />

detta. Samhällena har även en naturlig tendens<br />

<strong>att</strong> anpassa sig till lagringsanläggningarnas existens<br />

och närhet samt så småning<strong>om</strong> glömma riskerna<br />

s<strong>om</strong> i verkligheten kan öka när övervakningen<br />

och underhållet försämras. Om den nuvarande<br />

generationen dröjer med slutförvaringen därför<br />

<strong>att</strong> man väntar på teknisk utveckling eller för <strong>att</strong><br />

mellanlagringen är billigare, kan man inte heller<br />

förvänta sig <strong>att</strong> de k<strong>om</strong>mande generationer f<strong>att</strong>ar<br />

beslut <strong>om</strong> slutförvaring. Att överföra ansvaret på<br />

k<strong>om</strong>mande generationer kan ses s<strong>om</strong> etiskt felaktigt.<br />

Övervakning av kärnavfallshanteringen<br />

Kärnavfallets övervakning hör främst till<br />

de nationella myndigheterna s<strong>om</strong> i Finland<br />

representeras av handels- och industriministeriet<br />

samt Strålsäkerhetscentralen. Internationella<br />

at<strong>om</strong>energiorganisationen (IAEA) s<strong>om</strong> finns i<br />

Wien har en överstatlig, styrande roll. De länder<br />

s<strong>om</strong> förbereder kärnavfallshanteringen godkände<br />

1997 ett allmänt avtal s<strong>om</strong> utarbetats in<strong>om</strong> ramen<br />

för IAEA och enligt vilket varje land regelbundet<br />

rapporterar sin kärnavfallshantering till de andra<br />

länder s<strong>om</strong> har undertecknat avtalet. IAEA<br />

använder inte avtalet s<strong>om</strong> ett tvångsmedel utan<br />

snarare s<strong>om</strong> en sporre. Avtalsländerna kan även<br />

framföra sitt missnöje med bristerna i ett annat<br />

lands kärnavfallshantering.<br />

Den globala kärnavfallshanteringen följs bland<br />

annat av OECD-ländernas kärnenergiorganisation<br />

NEA (Nuclear Energy Agency). NEA:s<br />

kärnavfallsk<strong>om</strong>mitté konstaterade år 1995 <strong>att</strong><br />

slutförvaring i bergrunden eller i någon annan<br />

geologisk miljö är den lämpligaste bland strategierna<br />

för kärnavfallshantering. Enligt k<strong>om</strong>mittén tar<br />

slutförvaringen i berggrunden ”i beaktande rättvisan<br />

mellan generationerna”. NEA framhåller även en<br />

stegvis gen<strong>om</strong>föring av slutförvaringen. Stegvis<br />

gen<strong>om</strong>förd kan metoderna för avfallshanteringen<br />

modifieras <strong>om</strong> den vetenskapliga utvecklingen eller<br />

förändringar i samhället ger anledning till detta.<br />

Slutförvaringsplaner i olika länder<br />

I Sverige koncentreras planerna på kärnbränslets<br />

avfallshantering liks<strong>om</strong> i Finland på geologisk<br />

slutförvaring i berggrunden. I Sverige väljs<br />

slutförvaringsplatsen för använt kärnbränsle 2007-<br />

2008 och inledningen av slutförvaringen planeras<br />

till <strong>om</strong>kring år 2017.<br />

I Frankrike är planeringen av använt kärnbränsles<br />

avfallshantering uppdelad i tre olika<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

31


Undersökningar av högaktivt avfalls slutförvaring<br />

URL<br />

Yucca Mountain<br />

forsknings<strong>om</strong>råden: upparbetning, direkt slutförvaringen<br />

skall fortsätta.<br />

I USA har beslut f<strong>att</strong>as <strong>om</strong> direkt slutförvaring<br />

för använt kärnbränsle. S<strong>om</strong> slutförvaringsplats har<br />

en formation av förstenad aska i Yucca Mountain<br />

i Nevada valts. Undersökningar har redan utförts<br />

i många år i <strong>om</strong>rådet. År 1996 borrades en cirka<br />

åtta kil<strong>om</strong>eter lång tunnel i Yucca Mountain på<br />

den plats där man har för avsikt <strong>att</strong> senare bygga<br />

de egentliga slutförvaringsutrymmena för delstatens<br />

använda kärnbränsle. Efter lämplighetsutredningar<br />

och tillståndsförfarande är avsikten <strong>att</strong> fortsätta<br />

byggandet så <strong>att</strong> slutförvaringsverksamheten kan<br />

inledas år 2010.<br />

Hanteringen av Storbritanniens använda kärn-<br />

32 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Bure<br />

Grimsel<br />

Underjordiskt forskningslaboratorium<br />

Kandidatort för slutförvaring<br />

Källor: STUK, World Nuclear Association<br />

Äspö<br />

Oskarshamn<br />

Östhammar<br />

Olkiluoto<br />

Tono Kamaishi<br />

bränsle bygger på upparbetning. I Sellafield finns en<br />

upparbetningsanläggning för använt kärnbränsle.<br />

Inga planer finns i dag för slutförvaring av det<br />

högaktiva avfall s<strong>om</strong> samlas vid upparbetningen<br />

i Storbritannien och inga förberedelser för<br />

slutförvaring har inletts.<br />

Ryssland har stor erfarenhet av kärnavfallshantering<br />

men det finns många brister i den<br />

nuvarande avfallshanteringen. Förberedelserna<br />

för slutlig förvaring har ännu inte avancerat<br />

särskilt långt. Rysslands viktigaste lager och<br />

behandlingsanläggning för använt kärnbränsle<br />

finns i Majak i Ural<strong>om</strong>rådet. Hit transporterades<br />

tidigare även använt kärnbränsle från kraftverket i<br />

Lovisa.


Transport av kärnavfall<br />

För transporter av farliga ämnen finns speciella<br />

bestämmelser i vilka ämnena enligt egenskaper<br />

indelas bl.a. i grupper med explosions-, brand- eller<br />

strålningsrisk. Transporterna av radioaktiva material<br />

utgör cirka ett par procent av alla transporter av<br />

farliga material. Radioaktiva ämnen transporteras<br />

för användning i sjukhus, in<strong>om</strong> industrin och för<br />

forskning samt i samband med <strong>kärnkraft</strong>verkens<br />

bränsle- och avfallshantering.<br />

Radioaktiva ämnen transporteras med alla<br />

olika transportformer: på landsväg, på järnväg,<br />

med flyg och med båt. De flesta förpackningarna<br />

s<strong>om</strong> innehåller radioaktiva ämnen transporteras<br />

s<strong>om</strong> normalt fraktgods med annat gods. Under<br />

transporten hålls de radioaktiva förpackningarna<br />

separerade från passagerar- och personalutrymmen<br />

och får inte förvaras i utrymmen s<strong>om</strong> obehöriga har<br />

tillträde till.<br />

De kärnmaterial s<strong>om</strong> transporteras för<br />

tillverkning av <strong>kärnkraft</strong>verksbränsle och färskt<br />

bränsle är inte så aktiva <strong>att</strong> hanteringen skulle<br />

innebära någon väsentlig strålningsrisk. I Finland<br />

utförs några transporter av färskt bränsle per år.<br />

Även den största delen av det kärnavfall s<strong>om</strong><br />

uppk<strong>om</strong>mer i ett <strong>kärnkraft</strong>verk är ganska lågaktivt.<br />

Låg- och medelaktiva avfall s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mer vid<br />

dessa anläggningar transporteras knappast alls på<br />

allmänna vägar i Finland, efters<strong>om</strong> de behandlas och<br />

slutförvaras på anläggnings<strong>om</strong>rådet.<br />

Använt bränsle<br />

De mest radioaktiva materialen finns i transporterna<br />

av använt bränsle eller högaktivt avfall från ett<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk. Det använda bränslet förvaras efter<br />

Bild: Posiva<br />

uttagningen ur reaktorn vid <strong>kärnkraft</strong>verket i<br />

några år innan det transporteras från kraftverket<br />

till mellanlagring. Under lagringen minskar<br />

bränslets radioaktivitet betydligt. Många gasformiga<br />

isotoper hinner förlora nästan all radioaktivitet.<br />

I Finland förek<strong>om</strong>mer för närvarande inga<br />

transporter av använt bränsle, utan bränslet väntar<br />

i anläggnings<strong>om</strong>rådets mellanlager på en inhemsk<br />

slutförvaring.<br />

Av transportförpackningarna för högaktivt<br />

avfall krävs många sådana hållfasthets- och<br />

materialegenskaper s<strong>om</strong> gör <strong>att</strong> de tål eventuella<br />

olyckor. Påkänningarna vid olyckstesterna är valda<br />

så <strong>att</strong> de är större än de påkänningar förpackningen<br />

skulle kunna utsättas för vid en verklig<br />

transportolycka. Dessut<strong>om</strong> skall konstruktionen<br />

kunna leda bort den resteffekt s<strong>om</strong> uppstår i bränslet<br />

eller avfallet och garantera <strong>att</strong> kriticitet inte nås,<br />

samt ge ett tillräckligt strålskydd för gamma- och<br />

neutronstrålning.<br />

Använt bränsle transporteras i allmänhet med<br />

specialkonstruerad utrustning. Av landsvägs-<br />

och järnvägsmateriel krävs specialkonstruktion<br />

redan på grund av den stora vikten hos<br />

transportförpackningen. För sjötransporter finns ett<br />

tiotal specialutrustade fartyg i världen.<br />

Använt bränsle har transporterats i stor<br />

<strong>om</strong>f<strong>att</strong>ning i världen under årtionden och vad s<strong>om</strong><br />

är känt har inga sådana transportolyckor inträffat<br />

där det transporterade radioaktiva materialet skulle<br />

ha medfört skadliga hälsoeffekter. Från många<br />

länder i Europa och från Japan förs använt bränsle<br />

till Frankrike och Storbritannien för upparbetning,<br />

där uran och plutonium s<strong>om</strong> är dugligt s<strong>om</strong> råvara<br />

separeras ur bränslet. Upparbetningsländerna sänder<br />

tillbaka allt avfall samt det utvunna uranet och<br />

plutoniumet till avsändarlandet. Från Japan har<br />

cirka hundra transporter med specialbyggda fartyg<br />

utförts. I Sverige transporteras allt använt bränsle<br />

från <strong>kärnkraft</strong>verken sjövägen till ett gemensamt<br />

lager vid <strong>kärnkraft</strong>verket i Oskarshamn. Årligen<br />

utförs cirka 15 sådana transporter.<br />

Transportbehållarna för radioaktivt<br />

material måste uppfylla stränga<br />

internationella säkerhetsbestämmelser.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

33


Kärnkraftverkens livslängd och rivning<br />

Världens första k<strong>om</strong>mersiella <strong>kärnkraft</strong>verk togs i<br />

drift i slutet av 1950-talet. De äldsta anläggningarna<br />

har därigen<strong>om</strong> redan överskridit den teoretiskt<br />

ställda livslängden på 30-40 år s<strong>om</strong> utgjorde basen<br />

för konstruktionen. Vid många anläggningar är<br />

det möjligt <strong>att</strong> fortsätta driften längre än planerat.<br />

Anläggningens kondition och uppfyllande av<br />

säkerhetskraven är en viktigare faktor för driften än<br />

den beräknade livslängden på konstruktionen.<br />

Den tekniska livslängden bestäms främst<br />

av utrustningens åldring, slitage och annan<br />

försämring av tillgängligheten. Hit hör även<br />

konstruktionsmaterialens utm<strong>att</strong>ning när de utsätts<br />

för olika belastningar. Under driften i anläggningen<br />

sker en uppföljning av alla delar av anläggningen<br />

s<strong>om</strong> är viktiga för driften och säkerheten gen<strong>om</strong><br />

kontroller och tester. Med hjälp av dessa får man<br />

i sista hand indikationer på när anläggningens<br />

tekniska livslängd närmar sig sitt slut.<br />

Livslängden för reaktorns tryckkärl kan vara<br />

en teknisk faktor s<strong>om</strong> bestämmer en anläggnings<br />

livstid. Materialegenskapernas försämring på<br />

grund av neutronstrålningen sätter en gräns för ett<br />

tryckkärls livslängd. Tryckkärlets stora dimensioner<br />

och vikt samt den höga strålningsnivån i kärlets<br />

material och <strong>om</strong>givande konstruktioner försvårar<br />

både rivningen av ett gammalt tryckkärl och<br />

installationen av ett nytt kärl.<br />

Erfarenheter av rivningar<br />

I Finland är målsättningen <strong>att</strong> livslängden<br />

för anläggningarna i Lovisa blir 50 år och för<br />

anläggningarna i Olkiluoto 60 år. Förutsättningarna<br />

för en lång livslängd är <strong>att</strong> anläggningarna<br />

kontrollrumsbyggnad<br />

kontrollrumsbyggnad<br />

schakt<br />

drifttunnel<br />

hall<br />

34 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

lågaktivt<br />

avfall<br />

byggtunnel<br />

medelaktivt<br />

avfall<br />

konstateras vara i ett skick s<strong>om</strong> överensstämmer<br />

med säkerhetskraven och <strong>att</strong> driften är ekon<strong>om</strong>iskt<br />

lönsam. Preliminära planer har utarbetats för<br />

rivningen. Planerna k<strong>om</strong>pletteras löpande enligt<br />

de erfarenheter s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer från annat håll<br />

samt utifrån forsknings- och utvecklingsarbete.<br />

Byggnadernas radioaktiva rivningsavfall slutförvaras<br />

i de underjordiska bergsutrymmen s<strong>om</strong> finns på<br />

anläggnings<strong>om</strong>rådet tillsammans med driftavfallet.<br />

Hittills finns rätt liten erfarenhet av<br />

<strong>kärnkraft</strong>verks slutförda rivningar i världen.<br />

Förut<strong>om</strong> anläggningens ålder har orsaken till<br />

rivningen oftast varit <strong>att</strong> <strong>om</strong>byggnaden av en redan<br />

föråldrad anläggning för <strong>att</strong> motsvara de hårdare<br />

säkerhetsbestämmelserna ansetts vara ekon<strong>om</strong>iskt<br />

olönsam. De flesta hittills nedlagda anläggningar<br />

har också varit anläggningstyper s<strong>om</strong> främst byggts<br />

i provningssyfte.<br />

Det företag s<strong>om</strong> äger ett <strong>kärnkraft</strong>verk ansvarar<br />

för anläggningens rivning. I många länder, bl.a. i<br />

Finland, måste de medel s<strong>om</strong> behövs för rivningen<br />

fonderas på förhand.<br />

Utförande av rivning<br />

I första skedet av rivningen avlägsnas bränslet,<br />

radioaktivt avfall och annat ”löst” kraftigt radioaktivt<br />

material. Anläggningens processystem sluts så <strong>att</strong> de<br />

radioaktiva material s<strong>om</strong> finns på inre ytor inte kan<br />

spridas ut i anläggningsutrymmena. Detta skede<br />

pågår i allmänhet i några år. Det är fördelaktigt<br />

med tanke på rivningskostnader och säkerhet <strong>att</strong><br />

bevara anläggningen i detta tillstånd under några<br />

decennier. Under denna tid hinner radioaktiviteten<br />

sjunka till en bråkdel av den ursprungliga vilket<br />

gör det slutliga rivningsarbetet enklare och orsakar<br />

mindre strålning för rivningspersonalen.<br />

En anläggnings rivning är även möjlig direkt<br />

efter driftens nedläggning. De mest radioaktiva<br />

k<strong>om</strong>ponenterna måste i detta fall hanteras med<br />

fjärrstyrda redskap. Vid en fördröjd rivning är det<br />

möjligt <strong>att</strong> i större <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ning tillämpa normala<br />

tekniska metoder.<br />

Slutförvaringsutrymme för driftavfall och<br />

det rivningsavfall s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mer senare<br />

när kraftverkets rivning gen<strong>om</strong>förs,<br />

Olkiluoto.


Beslut <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong>verk och övervakning av kraftverkets drift<br />

Enligt kärnenergilagen kräver uppförandet av<br />

ett <strong>kärnkraft</strong>verk statsrådets principbeslut <strong>om</strong> <strong>att</strong><br />

anläggningen överensstämmer med samhällets helhetsintresse.<br />

Enbart statsrådets positiva principbeslut är<br />

ändå inte tillräckligt utan frågan behandlas i riksdagen<br />

s<strong>om</strong> antingen godkänner eller förkastar beslutet. Innan<br />

principbeslutet träder i kraft får inte den s<strong>om</strong> söker<br />

tillståndet ingå ekon<strong>om</strong>iskt betydande upphandlingsavtal<br />

s<strong>om</strong> avser uppförandet av anläggningen.<br />

Principbeslutet kräver utredningar <strong>om</strong> kraftverket,<br />

dess miljöeffekter och säkerhet från<br />

den tillståndssökande samt olika instansers<br />

bedömning <strong>om</strong> utredningarnas tillräcklighet.<br />

Strålsäkerhetscentralen (STUK) ger en preliminär<br />

säkerhetsbedömning av anläggningen. Olika parter<br />

Kuva: Valtioneuvosto sås<strong>om</strong> miljöministeriet samt k<strong>om</strong>munfullmäktige<br />

i den planerade placeringsk<strong>om</strong>munen samt grannk<strong>om</strong>munerna<br />

ger sina utlåtanden <strong>om</strong> projektet.<br />

Dessut<strong>om</strong> har k<strong>om</strong>muninvånarna möjlighet<br />

<strong>att</strong> framföra sina åsikter skriftligt och muntligt.<br />

Ett positivt principbeslut är en förutsättning för<br />

ett byggnadstillstånd. Detta beviljas av statsrådet.<br />

För byggnadstillståndet krävs en s.k. preliminär<br />

säkerhetsspecifikation för anläggningen. Detta är<br />

ett <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande tekniskt dokument. Dokumentet<br />

innehåller detaljerad information <strong>om</strong> anläggningens<br />

<strong>om</strong>givning, konstruktion och beteende både vid<br />

normal funktion och i tänkbara störningslägen.<br />

Statsrådet beviljar <strong>kärnkraft</strong>verket drifttillstånd<br />

när hela <strong>kärnkraft</strong>verket är färdigt för drifttagning.<br />

Drifttillståndet förutsätter <strong>att</strong> byggnadstillståndets<br />

bestämmelser har följts vid uppförandet, <strong>att</strong> Strålsäkerhetscentralen<br />

har fastställt <strong>att</strong> anläggningen<br />

uppfyller ställda säkerhetskrav, <strong>att</strong> kärnavfallshanteringens<br />

arrangemang och finansiering<br />

Bild: STUK<br />

Bild:Statsråde<br />

Statsrådet beviljar byggnads- och drifttillstånd<br />

för ett <strong>kärnkraft</strong>verk. Förutsättningarna för <strong>att</strong><br />

få tillstånden är ett principbeslut s<strong>om</strong> fastställts<br />

av riksdagen.<br />

är tillräckliga och <strong>att</strong> anläggningens driftspersonal<br />

har ändamålsenlig k<strong>om</strong>petens och utbildning.<br />

Myndigheter och övervakning<br />

Strålsäkerhetscentralen är den tekniska kontrollmyndighet<br />

s<strong>om</strong> övervakar <strong>kärnkraft</strong>verkens uppförande<br />

och drift. En samling anvisningar s<strong>om</strong><br />

Strålsäkerhetscentralen utarbetar och upprätthåller<br />

bestämmer de tekniska säkerhetskrav s<strong>om</strong><br />

ett <strong>kärnkraft</strong>verk i Finland måste uppfylla. Strålsäkerhetscentralens<br />

tillsynsförfarande när ett <strong>kärnkraft</strong>verk<br />

byggs <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ar förhandsgranskning av<br />

utrustning och konstruktioners planer samt övervakning<br />

av tillverkning och drifttagning.<br />

Under driften utför Strålsäkerhetscentralen<br />

regelbundna kontroller av anläggningens drift-,<br />

underhålls- och övervakningsfunktioner. Dessut<strong>om</strong><br />

lämnar verksamhetsidkaren regelbundet rapporter <strong>om</strong><br />

anläggningens beteende till Strålsäkerhescentralen.<br />

Dygnsrapporten innehåller information <strong>om</strong><br />

anläggningens driftshändelser under föregående<br />

dygn. Produktionsinformationen och olika systems<br />

övervakningsresultat, liks<strong>om</strong> personalens stråldoser,<br />

rapporteras per månad. Utsläpp av radioaktiva<br />

material rapporteras kvartalsvis. Speciella<br />

situationer och driftstörningar rapporteras per fall.<br />

I Finland övervakar Strålsäkerhetscentralen<br />

bl.a. livsmedlens halter av radioaktivitet.<br />

Kuva: STUK<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

35


Övervakning av kärnämnen<br />

Enligt kärnenergilagen krävs tillstånd beviljat av<br />

handels- och industriministeriet för import, innehav<br />

och användning av kärnbränsle. Strålsäkerhetscentralen<br />

övervakar tillverkning, transport, förvaring,<br />

hantering och användning av kärnbränsle.<br />

In<strong>om</strong> ramen för det icke-spridningsavtal s<strong>om</strong><br />

trädde i kraft i mars 1970 övervakas kärnbränslen<br />

även av det internationella at<strong>om</strong>energiorganet,<br />

IAEA. Övervakningens syfte är <strong>att</strong> fastställa <strong>att</strong><br />

kärnämnen endast används för fredliga ändamål.<br />

När Finland blev medlem i EU år 1995 överfördes<br />

de praktiska övervakningsåtgärderna till Eurat<strong>om</strong>.<br />

Enligt det övervakningsavtal s<strong>om</strong> träffades<br />

En b<strong>om</strong>b av bränslet?<br />

Med en kärnexplosion avses en explosion s<strong>om</strong><br />

åstadk<strong>om</strong>s gen<strong>om</strong> en okontrollerad klyvnings-<br />

(fission) eller sammansmältningsreaktion (fusion).<br />

Vid både fission och fusion uppstår så mycket<br />

energi <strong>att</strong> en rätt liten mängd material räcker för en<br />

explosion. Vid en fissionsexplosion behövs klyvbart<br />

material, uran eller plutonium. Anrikning av uran<br />

s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer från naturen för b<strong>om</strong>btillämpning är<br />

dock en mycket krävande process och den teknologi<br />

s<strong>om</strong> behövs för detta finns inte på många platser.<br />

I ett <strong>kärnkraft</strong>verks reaktor finns i allmänhet<br />

bränsle för 3-5 år och bränslets anrikningsgrad<br />

är cirka 3-5 %. Största delen av det plutonium-<br />

Bild: SKB<br />

36 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

med IAEA har at<strong>om</strong>energiorganets inspektörer<br />

tillträde till alla de platser där kärnmaterial s<strong>om</strong><br />

övervakas finns. Gen<strong>om</strong> regelbundna inspektioner<br />

kontrollerar organets representanter det övervakade<br />

materialets placering, mängd och sammansättning.<br />

Med hjälp av ett bokföringssystem för kärnämnen<br />

följer organet de kvantiteter kärnmaterial s<strong>om</strong><br />

mottas i, importeras till och skickas från Finland.<br />

Tillståndet för innehav av kärnbränsle kräver<br />

bevakning för <strong>att</strong> hindra obehöriga <strong>att</strong> k<strong>om</strong>ma<br />

åt kärnmaterial. De fysiska skydden måste fylla<br />

myndigheternas krav och skyddens funktion<br />

kontrolleras regelbundet.<br />

239 s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong>mer i reaktorn ändras gen<strong>om</strong><br />

neutronbestrålning till tyngre plutoniumisotoper.<br />

En sådan blandning sammans<strong>att</strong> av olika<br />

isotoper lämpar sig dåligt, <strong>om</strong> alls, s<strong>om</strong> råvara för<br />

kärnsprängämnen. Vid tillverkningen av plutonium<br />

för militära ändamål hålls bränslet i reaktorn i endast<br />

några veckor för <strong>att</strong> inte tyngre plutoniumisotoper<br />

skall hinna uppk<strong>om</strong>ma. Vapenplutonium måste<br />

vara minst 80-90 procentigt plutonium-239.<br />

Olämpligheten för ändamålet lockar knappast<br />

till anskaffning av använt <strong>kärnkraft</strong>verksbränsle<br />

för vapenändamål. Dessut<strong>om</strong> skulle <strong>om</strong>vandlingen<br />

av använt kärnbränsle till sprängämne i<br />

praktiken utgöra en övermäktig operation för en<br />

enskild människa eller en liten terroristgrupp.<br />

Utsmugglingen av använt bränsle från ett<br />

<strong>kärnkraft</strong>verk är redan i sig en <strong>om</strong>öjlig uppgift.<br />

Den starka radioaktiviteten kräver stora och tunga<br />

specialanordningar för transporten och hanteringen<br />

av det använda bränslet.<br />

Att separera plutonium från uran och <strong>att</strong> göra<br />

ett sprängämne av det svårhanterade plutoniet är<br />

också tekniskt krävande m<strong>om</strong>ent s<strong>om</strong> förutsätter<br />

ändamålsenliga produktionsanläggningar för <strong>att</strong><br />

lyckas.<br />

Anrikning av uran för b<strong>om</strong>btillämpning är en<br />

mycket krävande process och den teknologi s<strong>om</strong><br />

behövs för detta finns inte på många platser.


Beredskap för en nukleär olycka<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks flerfaldiga tekniska fysiska<br />

skydd k<strong>om</strong>pletteras med en beredskap för skydds-<br />

och evakueringsåtgärder av befolkningen i den<br />

högst osannolika situationen <strong>att</strong> en betydande<br />

mängd radioaktivt material skulle k<strong>om</strong>ma ut i<br />

<strong>om</strong>givningen.<br />

Ett <strong>kärnkraft</strong>verks <strong>om</strong>givning indelas i<br />

Finland i två beredskaps<strong>om</strong>råden s<strong>om</strong> används<br />

för utarbetandet av räddningstjänstplaner. Det<br />

inre beredskaps<strong>om</strong>rådet sträcker sig 20 kil<strong>om</strong>eter<br />

från ett kraftverk och det yttre <strong>om</strong>rådet 100<br />

kil<strong>om</strong>eter. I det inre <strong>om</strong>rådet finns en beredskap för<br />

strålningsmätning, snabb alarmering till befolkning<br />

och utdelning av jodtabletter samt en uppmaning<br />

till befolkningen <strong>att</strong> ta skydd in<strong>om</strong>hus. In<strong>om</strong><br />

detta <strong>om</strong>råde förbereds också gen<strong>om</strong>förandet av<br />

en evakuering av befolkningen vid behov. In<strong>om</strong><br />

det yttre beredskaps<strong>om</strong>rådet sker en förberedelse<br />

för strålningsmätning samt för <strong>att</strong> uppmana<br />

befolkningen vid behov <strong>att</strong> ta skydd in<strong>om</strong>hus.<br />

I Finland hör ledningen av räddningsfunktionen<br />

vid en reaktorolycka till räddningsmyndigheterna.<br />

Dessut<strong>om</strong> är det räddningsmyndighetens uppgift<br />

<strong>att</strong> utföra strålningsmätning och <strong>att</strong> svara för<br />

befolkningens alarmering samt uppmaning <strong>om</strong><br />

<strong>att</strong> ta skydd in<strong>om</strong>hus. Om läget kräver detta<br />

verkställer räddningsmyndigheten en evakuering<br />

av befolkningen. Polismyndighetens uppgift<br />

är <strong>att</strong> isolera risk<strong>om</strong>rådet och hindra obehörig<br />

trafik till <strong>om</strong>rådet samt utföra övrig trafikledning.<br />

Polispatruller deltar även i allmänhetens<br />

alarmering.<br />

Hälsovårdsmyndigheterna sköter vid behov<br />

<strong>om</strong> <strong>att</strong> första hjälpen och akutvård arrangeras<br />

samt senare övervakningen av hälsoförhållandena,<br />

bl.a. eventuella begränsningar i användningen<br />

av livsmedel och dricksv<strong>att</strong>en. De sociala<br />

myndigheternas uppgift är <strong>att</strong> sköta <strong>om</strong><br />

befolkningens <strong>om</strong>sorg vid en eventuell evakuering.<br />

Under tiden för en olycka fungerar<br />

ledningsgruppen in<strong>om</strong> Strålsäkerhetscentralen s<strong>om</strong><br />

ett expertorgan s<strong>om</strong> bl.a. ger rek<strong>om</strong>mendationer<br />

till räddningstjänstorganisationen angående<br />

åtgärder för <strong>att</strong> skydda befolkningen. Vid en olycka<br />

lämnar Strålsäkerhetscentralen de meddelanden<br />

till myndigheterna i andra länder s<strong>om</strong> krävs enligt<br />

internationella avtal.<br />

Räddningstjänstfunktionens chef sköter vid en<br />

olycka informationen till massmedia på lokal nivå.<br />

Han har till sin hjälp en informationsgrupp s<strong>om</strong><br />

även består av en representant med sakkunskaper<br />

<strong>om</strong> kraftverket. Strålsäkerhetscentralen sköter den<br />

rikstäckande informationen och kontakterna med<br />

centralförvaltningens myndigheter.<br />

Av ett <strong>kärnkraft</strong>verks användare krävs en<br />

intern haveriberedskapsplan för hur man bör<br />

agera vid en olycka. En viktig uppgift i denna är<br />

<strong>att</strong> vid en olycka informera myndigheterna och<br />

alarmera befolkningen i anläggningens <strong>om</strong>givning.<br />

Anläggningens användare skall ha beredskap för en<br />

snabb och tillräckligt noggrann bedömning av hur<br />

allvarligt ett läge s<strong>om</strong> utgör en fara för <strong>om</strong>givningen<br />

är, och lämna åtgärdsrek<strong>om</strong>mendationer till<br />

räddningstjänstorganisationen i olyckslägets<br />

inledningsskede.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

37


INES-skalan<br />

Den säkerhetsmässiga betydelsen av olyckor och<br />

incidenter i <strong>kärnkraft</strong>verk beskrivs med den internationella<br />

INES-skalan (International Nuclear Event Scale). På<br />

detta sätt kan befolkningen informeras <strong>om</strong> händelsers<br />

och olyckors betydelse för kärn- och strålsäkerheten i<br />

olika länder och vid olika anläggningar. Skalan kan<br />

också användas för klassificering av händelser vid andra<br />

kärntekniska anläggningar sås<strong>om</strong> kärnavfallslager,<br />

upparbetningsanläggningar och forskningsreaktorer samt<br />

kärnavfallstransporter. Med de lägre klasserna 1-3 beskrivs<br />

händelser s<strong>om</strong> försämrar anläggningssäkerheten och med<br />

klasserna 4-7 olyckor s<strong>om</strong> kan leda till sådana utsläpp i<br />

<strong>om</strong>givningen s<strong>om</strong> resulterar i <strong>att</strong> olika strålskyddsåtgärder<br />

kan vara nödvändiga.<br />

Allvarsgradskalan har utarbetats i ett samarbete<br />

mellan Internationella at<strong>om</strong>energiorganet IAEA<br />

Avvikande händelser vid anläggningar i Finland<br />

under åren angivna enligt den internationella INES-skalan<br />

År<br />

1977<br />

1978<br />

1979<br />

1980<br />

1981<br />

1982<br />

1983<br />

1984<br />

1985<br />

1986<br />

1987<br />

1988<br />

1989<br />

1990<br />

1991<br />

1992<br />

1993<br />

1994<br />

1995<br />

1996<br />

1997<br />

1998<br />

1999<br />

2000<br />

2001<br />

2002<br />

2003<br />

Källa: STUK<br />

38 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Allvarsgrad<br />

1<br />

(avvikande)<br />

1<br />

7<br />

2<br />

4<br />

8<br />

1<br />

2<br />

5<br />

3<br />

9<br />

2<br />

2<br />

4<br />

3<br />

2<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

0<br />

4<br />

3<br />

5<br />

1<br />

1<br />

2<br />

7<br />

2<br />

(betydande)<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

1<br />

0<br />

0<br />

0<br />

1<br />

0<br />

1<br />

1<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

(International At<strong>om</strong>ic Energy Agency) och<br />

Organisationen för ekon<strong>om</strong>iskt samarbete och<br />

utveckling OECD. I konstruktionen av skalan har<br />

även andra experter från många olika länder deltagit.<br />

Klassificeringen av den säkerhetsmässiga betydelsen sker<br />

<strong>om</strong>edelbart efter en händelse och betydande händelser<br />

rapporteras till IAEA. Klassificeringen av händelser vid<br />

anläggningarna i Finland beslutas av STUK. Skalan<br />

används redan i 60 länder. Den allvarligaste olyckan,<br />

s<strong>om</strong> tillhör klass 7, inträffade vid <strong>kärnkraft</strong>verket i<br />

Tjernobyl år 1986. Händelserna vid <strong>kärnkraft</strong>verk i<br />

Finland har tillhört klass 1-2. En händelse klassificeras<br />

under tre <strong>om</strong> ingen direkt hälsorisk finns för de anställda<br />

och <strong>om</strong> de radioaktiva utsläppen i <strong>om</strong>givningen runt<br />

anläggningen inte överstiger de utsläppsgränser s<strong>om</strong><br />

myndigheterna har fastställt.<br />

3<br />

(allvarlig)<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

4-7<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-


Exempel på olyckor s<strong>om</strong> inträffat<br />

Vid elproducerande <strong>kärnkraft</strong>verk har två sådana<br />

olyckor inträffat s<strong>om</strong> frigjort exceptionella mängder<br />

med radioaktivt material i <strong>om</strong>givningen. Den<br />

ena är <strong>kärnkraft</strong>verksolyckan i Harrisburg s<strong>om</strong><br />

inträffade i USA år 1979, där en mindre mängd<br />

radioaktivitet släpptes ut i <strong>om</strong>givningen. Den<br />

andra kraftverksolyckan inträffade i Tjernobyl i<br />

Sovjetunionen år 1986. I Tjernobyl avled i samband<br />

med olyckan 31 personer s<strong>om</strong> ingick i anläggningens<br />

personal och deltog i släckningen av den brand s<strong>om</strong><br />

uppstod vid olyckan. Stora mängder radioaktivitet<br />

spreds i <strong>om</strong>givningen. Olyckan i Tjernobyl tillhör<br />

högsta klassen på INES-skalan.<br />

I det följande beskrivs kortf<strong>att</strong>at de viktigaste<br />

olyckorna eller tillbuden s<strong>om</strong> inträffat vid<br />

reaktoranläggningar under de senaste 30 åren. Många<br />

av dessa är små och skadorna har varit begränsade.<br />

Alla anläggningar har inte varit anläggningar<br />

för energiproduktion utan i gruppen ingår även<br />

forsknings- och prototypreaktorer. Händelserna<br />

skulle ha kunnat utvecklas till allvarligare <strong>om</strong> inte<br />

anläggningens säkerhetsutrustning eller personalens<br />

åtgärder hade avbrutit förloppet.<br />

Olyckan s<strong>om</strong> inträffade vid <strong>kärnkraft</strong>verket i<br />

Harrisburg (Three Mile Island) 28.3.1979 fick sitt<br />

upphov i ett ventilfel s<strong>om</strong> hade haft obetydlig effekt<br />

<strong>om</strong> personalen vidtagit korrekta årgärder. Personalen<br />

kunde dock inte helt tolka händelseförloppet och<br />

agerade därför på felaktigt sätt. Den felaktiga<br />

ventilen fastnade i öppet läge, reaktorn torkade<br />

och överhettades vilket medförde en partiell<br />

härdsmälta. Vid olyckan strömmade en stor<br />

mängd radioaktivitet ut i reaktorinneslutningen,<br />

men utsläppen i <strong>om</strong>givningen var små. Bränslet<br />

har avlägsnats från reaktorn och transporterats till<br />

slutförvaring. Anläggningen står under övervakning<br />

och väntar på rivning. Utifrån de inre effekterna<br />

tillhör olyckan klass 5 på INES-skalan.<br />

Den 10 oktober 1957 utbröt en brand i den<br />

luftkylda grafitreaktorn i Windscale (nuvarande<br />

Sellafield) i England. <strong>Bra</strong>nden började när personalen<br />

ökade reaktortemperaturen för mycket på grund av<br />

instrumenteringens felaktiga mätvärden. <strong>Bra</strong>nden<br />

släktes gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> v<strong>att</strong>en pumpades in i reaktorn.<br />

Till följd av olyckan spreds radioaktivt material i<br />

<strong>om</strong>givningen. På grund av nedfallet av radioaktivt<br />

jod begränsades användningen av mjölk s<strong>om</strong><br />

producerats in<strong>om</strong> ett 500 kvadratkil<strong>om</strong>eter stort<br />

<strong>om</strong>råde. På grund av miljöeffekterna tillhör olyckan<br />

klass 5 på INES-skalan.<br />

Den 3 januari 1962 inträffade en olycka vid<br />

den militära provreaktorn SL-1 i USA. Vid olyckan<br />

dog tre personer. De utförde installationsarbeten<br />

i reaktorn och drog av ouppmärksamhet ut<br />

reaktorns styrstavar. Prototypreaktorn saknade<br />

fungerande säkerhetssystem för detta. Den snabba<br />

effektutlösningen bröt sönder reaktorns inre delar.<br />

Trots <strong>att</strong> största delen av stoftet blev kvar i de inre<br />

utrymmena spreds radioaktivitet i <strong>om</strong>givningen<br />

efters<strong>om</strong> reaktorn saknade reaktorinneslutning och<br />

fanns i en normal industrihall.<br />

Den 5 oktober 1966 orsakade en lös metalldel<br />

<strong>att</strong> kylmedelsströmmen till två bränslestavknippen<br />

blockerades och bränslestavknippenas smälte vid<br />

<strong>kärnkraft</strong>verket Enrico Fermi i USA. Reaktorn var<br />

en natriumkyld snabb reaktor. Inga personskador<br />

eller radioaktiva utsläpp inträffade.<br />

Den 5 mars 1975 utbröt en brand i<br />

<strong>kärnkraft</strong>verket Browns Ferry i USA. <strong>Bra</strong>nden<br />

förstörde el- och instrumentkablar och startade<br />

på grund av ett ljus s<strong>om</strong> användes för <strong>att</strong><br />

undersöka luftläckage i kabelgen<strong>om</strong>föringar. Det<br />

polyuretanskum s<strong>om</strong> användes s<strong>om</strong> tätningsmedel<br />

i kabelgen<strong>om</strong>föringarna antändes av ljuslågan.<br />

Reaktorn stoppades på normalt sätt i brandens<br />

inledningsskede. Utbytet av de brandskadade<br />

kablarna orsakade ett driftavbrott på ett år. Inga<br />

radioaktiva utsläpp eller personskador uppstod.<br />

Den 23 september 1983 inträffade en<br />

kriticitetsolycka i den argentinska forskningsreaktorn<br />

RA-II s<strong>om</strong> ledde till en persons död på<br />

grund av strålning. Reaktorn höll på <strong>att</strong> laddas<br />

med bränsle och mot säkerhetsanvisningarna<br />

utfördes detta utan kontroll av <strong>att</strong> styrstavarna var<br />

på plats. Efters<strong>om</strong> styrstavarna saknades uppstod<br />

en snabb effektutlösning s<strong>om</strong> det aut<strong>om</strong>atiska<br />

säkerhetssystemet bröt. Ingen radioaktivitet<br />

spreds i <strong>om</strong>givningen. Utifrån de inre effekterna<br />

i anläggningen klassades olyckan s<strong>om</strong> klass 4 på<br />

INES-skalan.<br />

Tjernobyl<br />

Grundorsaken till den olycka s<strong>om</strong> inträffade under<br />

eftern<strong>att</strong>en den 26 april 1986 i aggregat 4 vid<br />

kraftverket i Tjernobyl var de instabila egenskaper<br />

s<strong>om</strong> styr RBMK-reaktortypens beteende vid låga<br />

effektnivåer: reaktorns effekt har en tendens <strong>att</strong> stiga<br />

när kylv<strong>att</strong>nets ånghalt ökar. Effekten å sin sida ökar<br />

ånghalten och en självaccelererande effektökning<br />

uppstår. Vid den aktuella tidpunkten utfördes<br />

ett prov vid anläggningen s<strong>om</strong> ledde till detta<br />

förhållande. Driftpersonal hade dessut<strong>om</strong> i strid<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

39


med säkerhetsbestämmelserna kopplat från de flesta<br />

av reaktorns säkerhetsutrustningar. Den kraftiga<br />

värmeutvecklingen ledde till <strong>att</strong> bränslet bröts<br />

sönder och <strong>att</strong> reaktorns tryck ökade explosivt.<br />

Ångtrycket bröt sönder skyddsgasmanteln<br />

runt reaktorhärden. Delar ur den öppna<br />

reaktorn kastades ut i <strong>om</strong>givningen och förstörde<br />

reaktorbyggnadens övre del. Samtidigt uppstod<br />

ett flertal bränder. Bränderna i anläggningens olika<br />

delar kunde släckas in<strong>om</strong> drygt tre timmar. Därefter<br />

pågick grafitbranden i själva reaktorn ännu i cirka en<br />

vecka under vilken betydande mängder radioaktivt<br />

bränsle och grafit spreds i <strong>om</strong>givningen. Elden<br />

kvävdes slutligen gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> man med helikopter<br />

fällde 5000 ton bor, bly, lera och sand över resterna<br />

av härden.<br />

Vid olyckan dog 31 människor. Alla<br />

tillhörde den räddningspersonal s<strong>om</strong> arbetade på<br />

anläggnings<strong>om</strong>rådet vid tidpunkten för olyckan.<br />

Förut<strong>om</strong> dödsfallen insjuknade 134 av de personer<br />

s<strong>om</strong> tillhörde anläggnings<strong>om</strong>rådets personal i<br />

strålsjuka. Ingen av de boende i <strong>om</strong>givningen<br />

insjuknade på grund av direkta effekter av strålning,<br />

men cirka 116 000 personer måste evakueras<br />

från ett <strong>om</strong>råde in<strong>om</strong> 30 kil<strong>om</strong>eters radie från<br />

anläggningen. Bosättning och obehörig vistelse<br />

in<strong>om</strong> skydds<strong>om</strong>rådet är fortfarande förbjudet trots<br />

<strong>att</strong> en del av invånarna har återvänt till sina tidigare<br />

bostads<strong>om</strong>råden.<br />

Objekt för uppföljningsundersökningar av<br />

sena effekter av den strålning s<strong>om</strong> uppk<strong>om</strong> vid<br />

olyckan är cirka 1 150 000 personer in<strong>om</strong> före detta<br />

sovjetiskt <strong>om</strong>råde. Exakta siffror på de hälsoeffekter<br />

s<strong>om</strong> olyckan ledde till är <strong>om</strong>öjliga <strong>att</strong> ge efters<strong>om</strong><br />

hälsostatistiken för de människor s<strong>om</strong> bodde<br />

in<strong>om</strong> <strong>om</strong>rådet före olyckan var ytterst bristfällig.<br />

Tillsvidare har endast en betydlig ökning av antalet<br />

fall av sköldkörtelcancer hos barn kunnat fastställas<br />

in<strong>om</strong> det förorenade <strong>om</strong>rådet. Sjukd<strong>om</strong>en leder<br />

i allmänhet inte till döden <strong>om</strong> den behandlas<br />

korrekt. Konstaterade fall av sköldkörtelcancer hos<br />

barn uppgick till drygt 1000 vid utgången av 2001.<br />

Av dessa har under 20 avlidit. Förut<strong>om</strong> fallen av<br />

sköldkörtelcancer och <strong>om</strong>f<strong>att</strong>ande psykos<strong>om</strong>atiska<br />

och psykosociala konsekvenser har inte samband<br />

med övriga hälsoeffekter vetenskapligt kunnat<br />

påvisas. Ingen förändring har till exempel inträffat i<br />

antalet fall av leukemi hos barn under tio år.<br />

På längre sikt k<strong>om</strong>mer säkert en del cancerfall<br />

<strong>att</strong> inträffa s<strong>om</strong> en följd av olyckan. Kalkylmässigt<br />

kan totalantalet av hela jordens befolkning till<br />

40 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

och med uppgå till 30 000 under cirka 80 år.<br />

Av det totala antalet uppsk<strong>att</strong>as 40 % (12 000)<br />

inträffa in<strong>om</strong> det tidigare sovjetiska <strong>om</strong>rådet, där<br />

befolkningsmängden uppgick till 280 miljoner<br />

år 1986. Bland dessa människor dör cirka 60<br />

miljoner i cancer orsakade av annat under samma<br />

tid, vilket betyder <strong>att</strong> det tillskott s<strong>om</strong> nedfallet från<br />

Tjernobyl orsakar endast är ett kalkylmässigt antal.<br />

Ett statistiskt relevant tillskott kan inte förväntas.<br />

Den förstörda reaktorbyggnaden för Tjernobyls<br />

4 aggregat är innesluten i en massiv bunker av<br />

armerad betong, “sarkofag”, s<strong>om</strong> blev färdig i<br />

november 1986. Reaktorresterna kyls med luft<br />

s<strong>om</strong> blåses in gen<strong>om</strong> kanaler under byggnaden<br />

och k<strong>om</strong>mer ut gen<strong>om</strong> filter upptill. Trots <strong>att</strong><br />

sarkofagen planerades för en livslängd på 30 år har<br />

sprickor redan konstaterats i konstruktionen. Efter<br />

olyckan stoppades byggandet av halvfärdiga enheter<br />

och alla enheter i drift stoppades slutgiltigt före<br />

utgången av år 2000.<br />

S<strong>om</strong> en följd av olyckan utfördes ändringar<br />

s<strong>om</strong> förbättrar säkerheten på de <strong>kärnkraft</strong>verk av<br />

RBMK-typ s<strong>om</strong> var i drift och nya anläggningar<br />

av RBMK-typ har inte byggts. Utbildningen av<br />

anläggningens operatörer ökades. Trots <strong>att</strong> en<br />

motsvarande olycka inte är möjlig i reaktorer av<br />

västerländsk typ har arbetet på <strong>kärnkraft</strong>verkens<br />

säkerhet ökats även i väster efter olyckan.<br />

Den reaktor s<strong>om</strong><br />

förstördes vid olyckan i Tjernobyl<br />

är innesluten i en massiv betongbunker.<br />

Bild: Vadim Mouchkin/IAEA


Energins och strålningens enheter och begrepp<br />

Enheter<br />

Megaw<strong>att</strong> (MW)<br />

är en enhet för effekt. 1 MW = 1 000 kW = 1 000 000 W.<br />

Becquerel (Bq)<br />

visar antalet sönderfall per tidsenhet i ett radioaktivt<br />

ämnes at<strong>om</strong>kärna. 1 Bq motsvarar ett sönderfall per<br />

sekund.<br />

Gray (Gy)<br />

anger absorberad (uppsugen) energi i ett ämne.<br />

1 Gy motsvarar en energiupptagning på en joule (J)<br />

per kilogram av ett ämne, dvs. 1 Gy = 1 J/kg.<br />

Sievert (Sv)<br />

eller dosekvivalent anger samma s<strong>om</strong> Gray men<br />

beaktar strålningens biologiska effekter med en<br />

faktor s<strong>om</strong> beror på strålningens slag. Oftast<br />

används en tusendels sievert mSv (millisievert) eller<br />

en miljondels sievert (µSv mikrosievert). Ett visst<br />

antal människors kollektiva stråldos beskrivs med<br />

enheten manSv. Dosrat eller stråldos per tidsenhet<br />

(t.ex. mSv/h) anger hur stor stråldos en människa<br />

får under en viss tid.<br />

Begrepp<br />

Aktivitet<br />

En storhet s<strong>om</strong> anger antalet sönderfall i ett<br />

radioaktivt material under en viss tid. Enheten för<br />

aktivitet är becquerel (Bq).<br />

Alfastrålning<br />

Alfapartikel (heliumkärna: 2 protoner och 2<br />

neutroner) s<strong>om</strong> slungas ut ur en radioaktivt sönderfallande<br />

at<strong>om</strong>kärna.<br />

Anrikning<br />

En behandlingsprocess, där halten av isotopen uran-<br />

235 ökas så <strong>att</strong> den blir större än i naturligt uran. I<br />

bränslet för kraftverksreaktorer är halten uran-235 i<br />

allmänhet 2-5 %.<br />

Bakgrundsstrålning<br />

En gemensam benämning på strålning s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer<br />

från naturens strålningskällor. Bakgrundstrålningens<br />

källor är markgrundens radioaktiva ämnen sås<strong>om</strong><br />

radon, strålning s<strong>om</strong> k<strong>om</strong>mer från rymden och<br />

radioaktiva ämnen i den egna kroppen.<br />

Betastrålning<br />

Utstrålning av partiklar med negativ laddning ur en<br />

radioaktivt sönderfallande at<strong>om</strong>kärna.<br />

Bridreaktor<br />

En reaktortyp s<strong>om</strong> vid drift framställer mer klyvbart<br />

bränsle än reaktorn under samma tid förbrukar.<br />

Bränsleelement<br />

Ett knippe s<strong>om</strong> bildas av bränslestavar. I en<br />

tryckv<strong>att</strong>enreaktor innehåller ett bränslestavknippe<br />

17x17 stavar och i en kokv<strong>att</strong>enreaktor 10x10<br />

stavar. Stavarna i ett knippe är placerade något<br />

från varandra så <strong>att</strong> kylv<strong>att</strong>en kan strömma mellan<br />

stavarna.<br />

Bränslestav<br />

Ett tunt metallrör s<strong>om</strong> är slutet i ändarna och s<strong>om</strong><br />

innehåller bränslekutsar. Rörets diameter är cirka<br />

10 mm. Bränslet i röret är i allmänhet i form av<br />

tabletter s<strong>om</strong> pressats av uranoxid.<br />

Cesium<br />

Ett grundämne med den kemiska beteckningen Cs.<br />

Den viktigaste isotopen av cesium s<strong>om</strong> uppstår i en<br />

reaktor är cesium-137 med en halveringstid på 30<br />

år.<br />

Dekontaminering<br />

Att avlägsna radioaktiva ämnen s<strong>om</strong> fastnat på ett<br />

föremål eller material.<br />

Fossilt bränsle<br />

Organiska ämnen s<strong>om</strong> under miljontals år i<br />

markgrunden har <strong>om</strong>vandlats till bränsle; kol, olja<br />

och naturgas.<br />

Gammastrålning<br />

Strålning i form av en elektr<strong>om</strong>agnetisk vågrörelse<br />

s<strong>om</strong> har en kortare våglängd än röntgenstrålningen.<br />

Halveringstid<br />

Den tid s<strong>om</strong> åtgår för <strong>att</strong> ett materials aktivitet<br />

skall minska till hälften av den ursprungliga.<br />

Halveringstiden för radionuklider varierar från en<br />

bråkdel av en sekund till miljarder år. Biologisk<br />

halveringstid innebär <strong>att</strong> hälften av det ämne s<strong>om</strong><br />

finns i ett organ eller en organism avlägsnas. Den<br />

biologiska halveringstiden är inte konstant utan<br />

varierar beroende på organism och beror även på<br />

bl.a. det aktuella materialets kemiska form.<br />

<strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

41


Isotop<br />

At<strong>om</strong>er s<strong>om</strong> tillhör samma grundämne men s<strong>om</strong><br />

skiljer sig från varandra gen<strong>om</strong> antalet neutroner<br />

i at<strong>om</strong>ens kärna. Nästan alla grundämnen förek<strong>om</strong>mer<br />

i naturen s<strong>om</strong> flera olika isotoper.<br />

Klyvnings- eller fissionsprodukter<br />

Medeltunga at<strong>om</strong>kärnor s<strong>om</strong> uppstår vid klyvningen<br />

av at<strong>om</strong>kärnor, dvs. fission. De flesta är radioaktiva.<br />

Kontaminering<br />

Ett föremåls nedsmutsning av radioaktiva material<br />

s<strong>om</strong> fastnar på föremålets yta eller ett ämnes (t.ex.<br />

v<strong>att</strong>en) nedsmutsning av radioaktiva föroreningar.<br />

Kriticitet<br />

Ett ge<strong>om</strong>etriskt tillstånd s<strong>om</strong> bildas av kärnbränslet<br />

där en självunderhållande kedjereaktion är möjlig.<br />

En kritisk reaktors effekt är konstant.<br />

Miljökonsekvensbedömning (MKB)<br />

Ett förfarande s<strong>om</strong> krävs för alla betydande projekt<br />

s<strong>om</strong> eventuellt har effekter på miljön. MKBförfarandets<br />

syfte är <strong>att</strong> ta hänsyn till miljöfrågor och<br />

samhällsaspekter redan i planeringsfasen tillsammans<br />

med de ekon<strong>om</strong>iska och tekniska synpunkterna,<br />

samt <strong>att</strong> förbättra informationen <strong>om</strong> projektet och<br />

ge medborgarna möjligheter <strong>att</strong> påverka.<br />

Natururan<br />

Uran med sådan isotopblandning s<strong>om</strong> förek<strong>om</strong>mer<br />

i naturen. Natururan består av 99,27 % av isotopen<br />

238, 0,72 % av isotopen 235 och under 0,01 % av<br />

isotopen 234.<br />

Neutron<br />

En elektriskt neutral beståndsdel i en at<strong>om</strong>kärna. En<br />

at<strong>om</strong>kärna består av neutroner och protoner.<br />

Nukleär kedjereaktion<br />

Ett händelseförlopp bestående av en serie upprepade<br />

fissioner s<strong>om</strong> de vid fissionen bildade neutronerna<br />

underhåller när de träffar nya urankärnor.<br />

Plutonium<br />

Ett grundämne med den kemiska beteckningen<br />

Pu. Plutoniets isotop Pu-239 bildas i en reaktor av<br />

uran-238 under påverkan av neutronstrålning. Även<br />

plutonium-239 är lämpligt s<strong>om</strong> reaktorbränsle.<br />

Halveringstiden för plutonium-239 är 24 300 år.<br />

42 <strong>Bra</strong> <strong>att</strong> <strong>veta</strong> <strong>om</strong> <strong>kärnkraft</strong><br />

Radioaktivitet<br />

At<strong>om</strong>kärnans spontana sönderfall till en annan<br />

kärna. Vid radioaktivt sönderfall frigörs alltid energi<br />

i form av strålning.<br />

Resteffekt<br />

Den värmeutveckling i kärnbränslet s<strong>om</strong><br />

fissionsprodukternas strålningsenergi ger upphov till<br />

efter <strong>att</strong> reaktorn har stängts av.<br />

Strontium<br />

Ett grundämne med den kemiska beteckningen Sr.<br />

Den viktigaste isotopen av strontium s<strong>om</strong> uppstår<br />

s<strong>om</strong> fissionsprodukt är Sr-90 med en halveringstid<br />

på 28 år.<br />

Styrstav<br />

En stav av ett material s<strong>om</strong> fångar upp, dvs.<br />

absorberar, neutroner och s<strong>om</strong> används för <strong>att</strong><br />

reglera mängden neutroner i reaktorkärnan och<br />

därigen<strong>om</strong> reaktorns effekt. I kraftverksreaktorer<br />

finns tiotals styrstavar.<br />

Tritium<br />

Vätets tyngsta isotop s<strong>om</strong> är svagt radioaktiv.<br />

Tungt v<strong>att</strong>en<br />

I molekylerna i tungt v<strong>att</strong>en finns en syreat<strong>om</strong> och<br />

två at<strong>om</strong>er av tungt väte, dvs. deuterium. Ungefär<br />

var sextusende v<strong>att</strong>enmolekyl i naturen är en<br />

molekyl av tungt väte.<br />

Upparbetning<br />

Kemisk behandling gen<strong>om</strong> vilken uran och<br />

plutonium separeras i ett använt kärnbränsle. De<br />

återstående klyvningsprodukterna behandlas och<br />

slutförvaras s<strong>om</strong> högaktivt avfall.<br />

Utnyttjandegrad<br />

Utnyttjandegraden är den energi s<strong>om</strong> ett kraftverk<br />

producerar under ett år i procent av den energi s<strong>om</strong><br />

kraftverket skulle ha producerat vid oavbruten drift<br />

med full effekt under hela året<br />

Verkningsgrad<br />

Den elenergi ett kraftverk producerar i förhållande<br />

till energin i det förbrukade bränslet.


Övriga publikationer<br />

Hyvä tietää<br />

ydinvoimasta<br />

Hyvä tietää<br />

uraanista<br />

Hyvä tietää<br />

ydinjätteestä<br />

Hyvä tietää<br />

säteilystä<br />

Energia-alan Keskusliitto ry<br />

Energibranschens Centralförbund rf<br />

Finnish Energy Industries Federation<br />

Södra kajen 10, PB 21, FI-00131 Helsingfors<br />

Tel. (09) 686 161, fax (09) 6861 630<br />

www.finergy.fi, e-mail: info@finergy.fi

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!