You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Nr</strong> 3/<strong>2001</strong><br />
NUCLEUS
2<br />
Raoul Hellgren<br />
redaktör<br />
telefon 08-698 84 32<br />
Kampen mot<br />
terrorismen<br />
kräver förstärkt<br />
safeguardarbete<br />
Trots att terroristattackerna mot USA den 11 september inte var direkt riktade<br />
mot någon kärnteknisk anläggning så kom de snart i den allmänna debatten<br />
att utpekas som ett nästa tänkbart mål. FN-organet IAEA har tillsammans med<br />
sina 132 medlemsstater reagerat både snabbt och starkt på den nya hotbilden.<br />
Många formella och informella kontakter och möten har hållits. En allmän<br />
rekommendation om att se över bl.a. det fysiska skyddet har också lett fram<br />
till förstärkta insatser kring några särskilt känsliga anläggningar. Dessa första<br />
kortsiktiga insatser måste dock följas av ett mer långsiktigt analysarbete för att<br />
kunna besluta om nya säkerhetslösningar som omfattar såväl den yttre säkerheten<br />
(security) som den inre kärntekniska säkerheten (safety).<br />
Den 2 november höll det internationella atomenergiorganet, IAEA, en extra session<br />
i Wien för att diskutera eventuella terrorattacker mot kärntekniska anläggningar.<br />
Mötet som hölls i anslutning till en internationell safeguardkonferens med över<br />
500 deltagare från hela världen fi ck också stor uppmärksamhet i världspressen.<br />
IAEA:s generaldirektör Dr Mohamed ElBaradei konstaterade: Ett okonventionellt<br />
hot kräver ett okonventionellt bemötande där hela världen behöver samlas kring<br />
ansvaret att upprätthålla säkerheten runt kärnämnen.<br />
Det största hindret mot nukleär terrorism har länge varit den begränsade<br />
tillgången på klyvbart material. 1 Men mot bakgrund av den mängd höganrikat<br />
uran och plutonium som fi nns i världen i dag och att det fysiska skyddet på sina<br />
håll fortfarande är alltför dåligt kan denna barriär vara på väg att brytas.<br />
Det främsta instrumentet för att skydda samhället mot otillåten användning av<br />
klyvbart material har sedan slutet av 60-talet varit internationella avtal att endast<br />
använda kärnteknologin till fredliga ändamål. Men Icke-spridningsfördraget NPT<br />
och ingångna safeguardavtal har gång efter annan kringgåtts av länder som velat<br />
upprusta i hemlighet.<br />
Sydafrika byggde under apartheidregimen upp ett eget kärnvapenprogram. År<br />
1991 skrev man under NPT-fördraget utan att deklarera att landet hade egna<br />
kärnvapen. När president de Klerk 1993 offentligt avslöjade att man förfogade<br />
över sex stycken färdiga kärnvapen förklarades brottet mot NPT med att man<br />
redan 1989 hade fattat ett hemligt beslut att avveckla kärnvapenprogrammet. De<br />
sydafrikanska kärnstridsspetsarna togs sedermera om hand under övervakning<br />
av IAEA.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
Irak avslöjades i början av 90-talet med att anrika uran för att kunna framställa<br />
egna kärnvapen. Även Irak hade undertecknat NPT. FN:s vapeninspektörer tog<br />
hand om den strategiska utrustningen och det klyvbara materialet varefter anläggningen<br />
sprängdes.<br />
Nordkorea som också förbundit sig att inte tillverka eller bidra till framställning<br />
av kärnvapen, i det egna landet eller något annat land, misstänktes 1993 för att<br />
bryta mot detta avtal. IAEA som då ville göra inspektioner på platsen nekades<br />
tillträde. Säkerhetsrådet som sedan fi ck frågan på sitt bord kunde inte ena sig då<br />
Kina förutskickade att man skulle lägga in veto mot en inspektion enligt det då<br />
gällande regelverket.<br />
Vid sidan av de fem etablerade kärnvapenstaterna (USA, Storbritannien, Frankrike,<br />
Ryssland och Kina) som har en särställning i den internationella kontrollregimen<br />
har ett fåtal av de länder som står utanför nämnda avtal skaffat sig kärnvapen.<br />
Att Indien och Pakistan förfogar över kärnvapen kunde vi sluta att spekulera om<br />
i maj 1998 då de sprängde vardera fem kärnladdningar. Irak har också tidigare<br />
misstänkts vara på väg att bygga upp ett eget kärnvapenprogram. Israel som själva<br />
anses vara en kärnvapenmakt kände sig hotade av Iraks vapenambitioner och<br />
bombade därför 1981 forskningsreaktorn Osirak innan den laddades och kunde<br />
börja producera plutonium. Det skall dock i sammanhanget sägas att varken<br />
Indien, Pakistan eller Israel har skrivit på Icke-spridningsfördraget.<br />
Mot bakgrund av den senaste tidens händelser och ovan beskrivna historia borde<br />
uppslutningen kring de internationella fördragen och avtalen på safeguardområdet<br />
nu få en knuff framåt. Krasst uttryckt har ratifi cering och anpassning av nationella<br />
lagar gått alldeles för långsamt.<br />
Under den senaste safeguardkonferensen i Wien konstaterades också att stolta<br />
deklarationer är bra men tillämpningen av Safeguard i praktiken blir inte mer än<br />
vad medlemsländerna gör den till. IAEA:s möjligheter att agera bestäms först och<br />
sist av politiska beslut.<br />
Raoul Hellgren,<br />
redaktör<br />
Fotnot: 1 Morten Bremer Maerli, författare till boken Atom-terrorism utgiven av Norsk uterikspolitisk institutt, 1999.<br />
Bilden ovan föreställer UNO-city i Wien där IAEA har sitt huvudkontor. Flaggorna representerar medlemsstaterna.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
Inledare<br />
3
4<br />
NUCLEUS<br />
Redaktör<br />
Raoul Hellgren<br />
Ansvarig utgivare<br />
Anders Jörle<br />
Redaktionskommitté<br />
Behnaz Aghili, Margareta Alvers,<br />
Susanne Carlberg, Anne Edland, Ninos<br />
Garis, Eric Häggblom, Kåre Jansson,<br />
Christer Karlsson, Bo Liwång, Gustaf<br />
Löwenhielm, Leif Pettil, Öivind Toverud<br />
och Stig Wingefors.<br />
Layout<br />
Raoul Hellgren<br />
Tryck<br />
Redners Offsettryckeri AB,<br />
Stockholm<br />
Upplaga<br />
3.500 exemplar<br />
ISSN-nummer<br />
ISSN 1104-4578<br />
Adress<br />
Nucleusredaktionen, SKI<br />
106 58 Stockholm<br />
Telefon<br />
Vx 08-698 84 00<br />
Direkt 08-698 84 32<br />
Telefax<br />
08-661 90 86<br />
E-post<br />
nucleus@ski.se<br />
Webbplats<br />
www.ski.se<br />
Artiklar i Nucleus utgår ofta från<br />
FoU-projekt och deras tillämpningar<br />
vid Statens kärnkraftinspektion, SKI.<br />
Tidningen bidrar därmed till SKI:s<br />
information när det gäller att sprida<br />
ny kunskap om risker och säkerhetshöjande<br />
åtgärder. Målgrupper är i<br />
första hand lokala säkerhetsnämnder,<br />
anställda i kärn kraftsbranschen, forskare,<br />
beslutsfattare, media och en<br />
intresserad allmänhet. Författarna<br />
svarar själva för innehållet i sina<br />
artiklar. Materialet får användas fritt<br />
om källan uppges. För illustrationer<br />
och bilder krävs dock skriftligt tillstånd<br />
från upphovsrättsinnehavaren.<br />
Omslagsbilden visar den så kallade kanaltunneln som förbinder det nya<br />
bergrummet med det befi ntliga förvaringsutrymmet i CLAB (centralt<br />
mellanlager för använt kärnbränsle) där Sveriges använda kärnbränsle<br />
förvaras. Den U-formade betongkonstruktionen i bakgrunden utgör den<br />
del av förvaringsbassängen som den nya transportkanalen kommer att<br />
ansluta till. Se även reportaget som börjar på sidan 10.<br />
Foto: © SKB AB<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
Inledare<br />
2 Kampen mot terrorismen<br />
Omslagsbilden<br />
4 Redaktionsrutan<br />
Nucleus <strong>Nr</strong> 3/01<br />
5 Innehållsförteckning<br />
Trycktuber från Ignalina undersökta vid Studsvik Nuclear<br />
6 Strukturell integritet – viktig barriär i östreaktor<br />
Reportagebilden<br />
10 CLAB byggs ut – inne i berget<br />
Slopade upparbetningsplaner kräver utbyggnad av mellanlagret<br />
12 Nya delen av CLAB klar till årsskiftet 2004<br />
Notiser<br />
20 SKI tar fram ny långsiktig strategisk forskningsplan<br />
Notiser<br />
22 Experimentella studier kring bränslegeometrin<br />
Kontrollera din adress<br />
24 Beställningskuponger – gratis prenumeration<br />
Innehåll<br />
5
Trycktuber från Ignalina undersökta i Studsvik<br />
Strukturell integritet – vi<br />
6<br />
Av Ervin Liszka<br />
Artikelförfattaren är verksam inom SKI:s biståndsverksamhet,<br />
Swedish International<br />
Project, SIP, där han är projektledare<br />
med speciell inriktning på strukturell<br />
integritet och oförstörande provning<br />
Av Ulrika Leray<br />
Artikelförfattaren är verksam inom Studsvik<br />
Nuclear AB där hon är projektledare för<br />
material- och bränsleundersökningar<br />
Högaktiva reaktorkomponenter<br />
från Ignalinaverket har för första<br />
gången undersökts utanför Ryssland.<br />
Resultaten från korrosionsoch<br />
hållfasthetstesterna som<br />
skedde på Studsviks anläggning<br />
utanför Nyköping redovisades<br />
nyligen på en internationell konferens<br />
i Washington. En övergripande<br />
slutsats var att de undersökta<br />
delarna klart låg inom toleranserna<br />
trots att de utsatts för<br />
hög neutronstrålning i 15 år.<br />
Redan 1999 transporterades delar av ett<br />
bestrålat tryckrör från Ignalinas reaktor 1<br />
till Studsvik Nuclear. Det var första<br />
gången en materialundersökning av en<br />
liknande högaktiv komponent från en<br />
sov jet konstruerad RBMK-reaktor genomfördes<br />
utanför Rysslands gränser. Fram<br />
till 1998 skickades provbitar på Ignalinaverkets<br />
tryckrör till ryska forskningsinstitut<br />
som utförde samtliga materialundersökningar.<br />
Den litauiska tillsynsmyndighetens<br />
krav, som byggts upp utifrån krav som<br />
grundlades under Sovjettiden, är att regelbundna<br />
materialundersökningar av trycktubernas<br />
status skall göras. I början genomfördes<br />
de vart 3–4 år men nu när den<br />
planerade livslängden på 15–20 år börjar<br />
närma sig är kravet att trycktuberna skall<br />
undersökas vartannat år. Detta har också<br />
skett med hjälp av förstörande provning i<br />
högaktiv cell på bitar av tryckrör utdragna<br />
från reaktorn.<br />
Urvalet av rör grundar sig på resultat<br />
av oförstörande provning samt trycktubernas<br />
driftshistoria, dvs. producerad energi i<br />
den aktuella bränslekanalen.<br />
Internationell granskning<br />
Baserat på resultat från den internationella<br />
fördjupade säkerhetsgranskningen av Ignalina<br />
block 1 (SAR/RSR) [3],[4], inleddes<br />
år 1998 diskussioner om möjligheten<br />
att undersöka provbitar utanför Ryssland.<br />
På så sätt fi ck både den litauiska tillsynsmyndigheten<br />
och Ignalinaverket en ”se-<br />
cond opinion” som kunde jämföras med<br />
de ryska undersökningarna.<br />
Efter diskussioner med Studsvik Nuclear<br />
AB erbjöd sig SIP att bistå Ignalina<br />
med svenska resurser för denna typ av<br />
materialundersökningar.<br />
Svensk kompetens<br />
Sedan början av 1960-talet har Studsvik<br />
Nuclear utfört tester och analyser av kärnbränsle,<br />
kapslingsmaterial och andra aktiva<br />
komponenter från kärnkraftverk i reaktorerna<br />
R2 och R2-0 samt i Hot Cell<br />
Laboratorierna. Dessa anläggningar och<br />
den svenska kompetensen har utnyttjats<br />
av kärnkraftsindustrin runt om i världen.<br />
Ett ramavtal gällande Ignalina träffades<br />
1999 med överenskommelsen att genomföra<br />
en serie undersökningar av tryckrör<br />
inom perioden juli 1999 till december<br />
2002. En grund för avtalet var att fi nansieringen<br />
skulle delas mellan SIP och Ignalinaverket.<br />
Avtalet omfattar vidare frågor<br />
som transport av provbitar till och från<br />
Sverige, en grundlig tidsplanering etc.<br />
Oberoende granskning<br />
Efter den första materialundersökningen<br />
på delar av ett tryckrör från reaktor 1<br />
kom dock en förfrågan från den litauiska<br />
sidan om en granskning av Studsviks arbete<br />
innan de fortsatta planerade undersökningarna<br />
startade.<br />
En oberoende internationell grupp tillsattes<br />
våren 2000 med experter från IAEA,<br />
Kanada, Storbritannien och Ryssland för<br />
att granska Studsviks materialundersökning<br />
med avseende på använda metoder<br />
och resultat.<br />
Den internationella expertgruppen kom<br />
fram till att Studsviksarbetet uppfyllde<br />
kraven på genomförande av undersökning<br />
av liknande högaktiva reaktorkomponenter.<br />
Samtidigt konstaterades att tryckröret<br />
från reaktor 1 vid Ignalinaverket befi nner<br />
sig i gott skick efter 15 års drift.<br />
Det var förhållandevis låg korrosionshastighet<br />
och acceptabla ändringar i mekaniska<br />
värden som ledde till det positiva<br />
resultatet, dvs. trycktuberna fyllde kraven<br />
för fortsatt drift.<br />
Vid den stora internationella SMiRT-<br />
16-konferensen i Washington under au-<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
ktig barriär i Östreaktor<br />
gusti <strong>2001</strong> [1] presenterades också resultaten<br />
för en större publik.<br />
Specialinriktat bistånd<br />
Efter Tjernobylolyckan och speciellt under<br />
de senaste tio åren har många initiativ<br />
tagits beträffande kärnsäkerhetsfrågor<br />
i Central- och Östeuropa. Dessa aktiviteter<br />
i form av olika biståndsprogram är<br />
kopplade till säkerhetsfrågor för VVERreaktorer<br />
och än mer för RBMK-reaktorer,<br />
kanalreaktorer av Tjernobyltyp.<br />
År 1992 tilldelades SKI speciella medel<br />
av den svenska regeringen för samarbete<br />
och stöd inom området reaktorsäkerhet i<br />
Östeuropa. För att skilja SKI:s reguljära<br />
tillsynsaktiviteter i Sverige från bistånd<br />
utomlands organiserade SKI ett särskilt<br />
projekt: Swedish International Project Nuclear<br />
Safety (SIP). SIP har upprättat speciella<br />
relationer med Litauen som driver<br />
Ignalinaverket med de två största RBMK<br />
reaktorerna i världen. Reaktorerna som är<br />
i drift sedan 1984 respektive 1987 är av<br />
en senare generation än de i Tjernobyl.<br />
Enligt beslut av den litauiska regeringen<br />
kommer den första reaktorn att av-<br />
vecklas före år 2005. Beslut om den andra<br />
reaktorn planeras under 2004.<br />
Korroderande tryckrör<br />
RBMK-reaktorns härd består av grafi tblock<br />
med vertikala tryckrör i borrhål för<br />
kärnbränslepatroner, för styrstavar samt<br />
för andra komponenter. Hela konstruktionen<br />
är placerad i en så kallad reaktorkavitet<br />
i en gasblandning av helium och kvävgas.<br />
Ignalinaverkets reaktorhärd är 7 m hög<br />
och 11,8 m i diameter och innehåller 1 661<br />
bränslekanaler, 235 kanaler för styrstavar<br />
och säkerhetsutrustning samt 156 kanaler<br />
för kylning av härdens periferi (refl ektor)<br />
[2].<br />
För samtliga RBMK-reaktorer gäller<br />
att tryckrören i reaktorhärden kan vara i<br />
drift upp till 15–20 år innan de åldrats<br />
för mycket till följd av neutronbestrålning.<br />
Tryckrören korroderar och en oxidbeläggning<br />
bildas på den inre ytan. En liten<br />
mängd av vätet frigörs som resultat av<br />
korrosionsprocessen.<br />
En del (~1,5 %) av vätet absorberas i<br />
tryckrörens grundmaterial och bildar hy-<br />
drider. Genom vätgasbildningen kommer<br />
på så sätt grundmaterialen att försprödas.<br />
Korrosionen bidrar samtidigt till att tryckrörens<br />
väggtjocklek minskar. Oxidtjockleken<br />
kan uppgå till 0,5 mm. Det betyder<br />
att korrosionsprocessen tillsammans med<br />
ändringar av mekaniska egenskaper begränsar<br />
tryckrörens livslängd.<br />
En direkt konsekvens av det är att när<br />
gränsvärdena passerats måste tryckrören<br />
bytas ut innan reaktorn får köras vidare.<br />
Samtidigt måste grafi tblocken undergå ett<br />
omfattande underhåll.<br />
Tryckrören är tillverkade av en zirkoniumlegrering<br />
med tillsats av 2,5 % niob<br />
(Zr + 2,5 % Nb). Bestrålning med snabba<br />
neutroner kan leda till dimensionsförändringar<br />
av olika material.<br />
För RBMK-reaktorer orsakar de snabba<br />
neutronerna långsam svällning av grafi tblocken<br />
och på så sätt minskar diametern<br />
i de borrhål där tryckrör är placerade. För<br />
tryckrören är det den sammantagna verkan<br />
av temperatur, bestrålning samt inre<br />
tryck som gör att diametern ökar. Som resultat<br />
minskar gradvis gapet mellan tryckrören<br />
och grafi ten från det ursprungliga<br />
Bilden visar hur<br />
personal vid Hot-<br />
Cell-labora toriet<br />
manipulerar med<br />
en av de högaktiva<br />
tryckrörsdelar na<br />
från Ignalinaverk<br />
et innan den<br />
utplaceras för en<br />
första visuella undersökning<br />
av rörets<br />
yttre yta. All<br />
manövrering sker i<br />
strålningsfri miljö<br />
bakom ett skyddandeblyglasfönster.<br />
Foto: ©<br />
Sören Fröberg<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong> 7
måttet 1,5 mm. Minskningen kan leda till<br />
att gapet slutligen sluts.<br />
Accelererad sprickbildning<br />
Konsekvenserna av att gapets sluts är direkt<br />
relaterat till reaktorsäkerheten främst<br />
av följande två skäl: accelererad sprickbildning<br />
i grafi tblocken samt icke kontrollerbara<br />
laster på bränslekanalerna som<br />
kan påverka deras integritet.<br />
Om ett brott på ett tryckrör skulle uppstå<br />
är en efterföljande deformation av grafi<br />
tblock ett möjligt scenario, dvs. fl era<br />
brott på tryckrör kan inträffa samtidigt.<br />
Tryckrörens brott kan leda till kraftig<br />
höjning av trycket i reaktorkaviteten. För<br />
att undvika reaktorhärdens och rektorkavitetens<br />
destruktion har reaktorn inbyggd<br />
tryckavlastning. Denna säkerhetsfunktion<br />
garanterar avblåsning av övertryck genom<br />
en kondensationsbassäng som är en del<br />
av den partiella reaktorinneslutningen. På<br />
så sätt förhindrar man möjligt radioaktivt<br />
utsläpp.<br />
Efter uppbyggnad av Ignalinas tryckavlastingsfunktion<br />
1996, klarar den ett<br />
samtidigt brott på nio tryckrör. Det skall<br />
jämföras med två enligt den ursprungliga<br />
konstruktionen.<br />
Men för att den första och viktigaste<br />
barriären (intakta tryckrör) i en reaktor<br />
av Tjernobyltyp skall fungera krävs att<br />
man i förebyggande syfte kontrollerar<br />
den strukturella integriteten av tryckrören.<br />
8<br />
Det är mot den bakgrunden man skall se<br />
undersökningarna som gjorts och görs i<br />
Studsviks anläggning.<br />
Oförstörande provning<br />
Den aktuella statusen på tryckrörens materialegenskaper<br />
är avgörande när det gäller<br />
eventuell initiering och utveckling av<br />
en defekt. Tryckrörens integritet inspekteras<br />
med teknik för oförstörande provning:<br />
ultraljud, virvelströmteknik och visuell<br />
teknik. Mätningar ger information<br />
om tryckrörens diameter, väggtjocklek<br />
och gap till grafi ten. Sådan utrustning<br />
och sådana provningsprocedurer har tagits<br />
fram och utvecklats inom ett separat SIPprojekt.<br />
Materialegenskaperna är även en<br />
viktig parameter i bedömning av tryckrörens<br />
status med hänsyn till så kallat ”läckage<br />
före brott”, en princip som appliceras<br />
på dessa komponenter.<br />
Utveckling av metoden<br />
I förberedelsefasen utförde Studsvik ett<br />
utvecklingsarbete för att kontrollera, jämföra<br />
och utveckla metoder för materialundersökning<br />
av bestrålat material från Ignalinaverket.<br />
Materialundersökningen består av att<br />
utföra visuell inspektion, mikrostrukturundersökning,<br />
väteanalys och mekanisk<br />
provning (enaxligt dragprov, slagprov och<br />
brottseghet). Utvecklingsarbetet resulterade<br />
bland annat i beslut att enaxlig drag-<br />
provning och brottseghetsprovning skulle<br />
utföras enligt den kanadensiska standarden<br />
och sedan jämföras med tillgängliga<br />
kanadensiska testresultat från CANDU-reaktorerna.<br />
Den första materialundersökningen som<br />
Studsvik utförde omfattade fyra delar från<br />
ett tryckrör som hade bestrålats under ca<br />
15 år. Utkapningen av de fyra delarna utfördes<br />
på Ignalinaverket av deras egen<br />
personal. Delarna hade en längd på ca<br />
400 mm. Ignalinaverket och Studsvik genomförde<br />
transporten av dessa delar gemensamt.<br />
En visuell inspektion samt kapning<br />
av rörbitar genomfördes i ett av<br />
Studsviks två Hot Cell-laboratorier.<br />
Visuell inspektion<br />
Efter visuell inspektion av de fyra trycktuberna<br />
fortsatte materialundersökningen på<br />
två av de fyra delarna. De som valdes ut<br />
innehöll ”high fl uency zone” och ”lower<br />
transition joint”.<br />
”High fl uency zone” syftar på det område<br />
på tryckröret som utsätts för det högsta<br />
neutronflödet i reaktorn. ”Lower transition<br />
joint” som på svenska betyder att den<br />
nedre övergångsfogen innehåller olika typer<br />
av svetsar: argonsvets, elektronstrålesvets<br />
och diffusionssvets. Diffusionssvetsen<br />
är en svets mellan stål och zirkonium<br />
som är en känd rysk teknik.<br />
För att öppna de två trycktuberna lades<br />
två longitudinella kapsnitt på vardera<br />
Den vänstra bilden visar samtliga fyra delar av tryckröret utplacerade i Hot Cell-laboratoriet. Från vänster PT1W = nedre övergångsfogen,<br />
PT2= del direkt in till nedre övergångsfogen, PT3= del från maximalt neutronflöde enligt axiell effektfördelning, PT4=<br />
övre övergångsfogen. Bilden till höger föreställer nedre övergångfogen (de två halvdelarna t.v.) och delen med maximalt neutronflöde<br />
(PT3) efter kapning, förberedda för visuell inspektion. Tryckrörets mekaniska påverkan från bränslespridare kan ses i övre halvan av<br />
PT3.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
delen. Sedan utfördes med hjälp av periskop<br />
en visuell inspektion av in- och utsida.<br />
Baserat på den visuella inspektionen<br />
valdes områdena ut där undersökning<br />
av mikrostrukturen skulle utföras. För den<br />
mekaniska provningen valdes ett område i<br />
”high fl uency zone” mellan två spridarpositioner.<br />
I ett ljusoptiskt mikroskop undersöktes<br />
mikrostrukturen för att klarlägga hur oxidtjockleken<br />
samt hydridernas längd och<br />
orientering var beskaffade. Baserat på den<br />
undersökningen valde man vilka delar<br />
som skulle kapas av för vidare undersökningar<br />
med väteanalys.<br />
Proverna togs från områden där synliga<br />
hydrider syntes vid mikrostrukturundersökningen.<br />
Material från elektronstrålesvetsen<br />
och från ”high fl uency zone”<br />
genomgick därefter väteanalys i ett standardinstrument,<br />
ELTRA OH-900. Med<br />
hänsyn till driftlängden var vätehalterna<br />
relativt låga i jämförelse med liknande<br />
trycktuber av annat fabrikat.<br />
Utveckling av standard<br />
Brottsegheten testades genom att mäta<br />
spricktillväxtmotståndet. Spricktillväxtmotståndet<br />
för bestrålat Zr-2,5 %Nb tryckrörsmaterial<br />
bedömdes med hjälp av en kanadensisk<br />
standard utvecklad för CANDU<br />
reaktormaterial.<br />
Appliceringen av standarden på de<br />
rysktillverkade tryckrören med annan diameter<br />
och väggtjocklek var en av de viktigaste<br />
uppgifterna i Studsviks utvecklingsprogram.<br />
De 17 mm breda proverna<br />
(CT-prover) togs från ”high fl uency zone”<br />
området. Proverna testades vid rumstemperatur<br />
eller med en temperatur på 300°C.<br />
De framtagna resultaten stämmer överens<br />
med tidigare genomförda CANDU-undersökningar.<br />
Provbitar för dragprov är ”gnistade”<br />
från ett liknande område som för brottseghetsproverna.<br />
Proverna är orienterade<br />
för att testas i tryckrörets axiella riktning.<br />
Testerna utfördes i rumstemperatur och<br />
vid 300°C. Huvudsyftet med dragprovningen<br />
var att bedöma vanliga mekaniska<br />
egenskaper.<br />
Utvecklingsprogrammet samt materialundersökningen<br />
genomfördes i nära samarbete<br />
med Ignalinas specialister som har<br />
lång erfarenhet från reaktordrift samt bedömning<br />
av tryckrörens egenskaper. Även<br />
urval av provområden genomfördes i samråd<br />
med Ignalinaverket.<br />
Fortsatta undersökningar<br />
Studsvik har i dagarna slutrapporterat en<br />
andra undersökning på delarna av trycktuber<br />
från reaktor 2. Dessa har identisk<br />
Arrangemang av grafi t och tryckrör<br />
Figuren ovan visar placeringen av tryckröret i ett grafi tblock. Tryckröret (den röda linjen) utrustas<br />
med grafi tringar av två olika diametrar (mörkgrå). Ringarna med mindre diameter ligger<br />
dikt an mot tryckröret medan de större ringarna pressar mot grafi tblocket (ljusgrå). På så sätt<br />
bildas ett gap på 1,5 mm som garanterar en fl exibilitet i konstruktionen vilken är nödvändig för<br />
att klara av grafi tens och trycktubens dimensionsändringar under drift. Mellanrummet är fyllt<br />
av en blandning av helium-kvävgas som förbättrar ledningsförmågan för värmeövergång från<br />
grafi ten till trycktuberna och vidare till kylmedlet som i detta fall är vanligt vatten.<br />
materialsammansättning men en annan<br />
termisk bearbetning i jämförelse med Ignalinaverkets<br />
reaktor 1.<br />
Under våren <strong>2001</strong> har även detta arbete<br />
granskats av samma internationella<br />
expertgrupp som också granskade en ny<br />
pågående undersökning på trycktubsdelar<br />
från reaktor 1. Vidare befi nner sig Studsvik<br />
mitt i en undersökning av två trycktubsdelar<br />
från denna reaktor och arbetet planeras<br />
att avslutas under detta år.<br />
Ramavtalet omfattar en ytterligare undersökning<br />
av tubdelar från reaktor 2.<br />
Denna undersökning skall genomföras under<br />
år 2002.<br />
Krav för fortsatt drift<br />
Enligt beslut av den litauiska regeringen<br />
kommer Ignalinas block 1 att avvecklas<br />
före år 2005. Reaktor 2 vid Ignalinaverket<br />
skall fortsätta sin drift tills viktiga politiska<br />
beslut och lösningar av Litauens energiförsörjning<br />
har genomförts.<br />
Det är därför den litauiska tillsynsmyndigheten<br />
planerar att genomföra licensiering<br />
av reaktor 2 som ett formellt krav för<br />
fortsatt drift. Resultaten från materialundersökningarna<br />
vid Studsvik kommer därför<br />
att vara en viktig aspekt för fortsatt<br />
drift av reaktor 2.<br />
Stort intresse från Ryssland<br />
Ryska deltagare i det internationella<br />
granskningsteamet har visat ett stort intresse<br />
för fortsatt samarbete i liknande<br />
framtida projekt. De har funnit att svensk<br />
tillämpning av den kanadensiska standarden<br />
gav lovande resultat och visade på<br />
andra möjliga vägar att bedöma statusen<br />
för RBMK-reaktorernas zirkoniumtryckrör,<br />
efter bestrålning.<br />
På så sätt har projektet nått inte bara<br />
de tekniska målen, utan förhoppningsvis<br />
också bidragit till att knyta kontakter mellan<br />
specialister från Sverige, Litauen och<br />
Ryssland och deras framtida samarbete.<br />
Ervin Liszka & Ulrika Leray<br />
Referenser :<br />
[1] V. Grigoriev, C. Hansson, U. Leray, V. Kiseliov,<br />
E. Liszka – Evaluation of an Irradiated<br />
Zr-2,5 Nb Pressure Tube removed from the Ignalina<br />
RBMK Reactor, SMiRT-16, Washington<br />
DC, August <strong>2001</strong>.<br />
[2] K. Almenas, A. Kaliatka, E. Uspuras – IG-<br />
NALINA RBMK-1500 – A Source Book, LEI<br />
1998.<br />
[3] Ignalina Safety Analysis Report – Final<br />
Edition, December 12, 1996.<br />
[4] Review of the Ignalina Nuclear Power<br />
Plant Safety Analysis Report, RISKAUDIT, Report<br />
No 55, January 1997.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong> 9
10<br />
CLAB<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
II<br />
Reportaget<br />
Använt kärnbränsle skall i första hand upparbetas. Och ett centralt<br />
lager för använt bränsle bör upprättas. Det föreslog den s.k. AKAutredningen<br />
på 70-talet. Men planerna kom att ändras. Det har<br />
medfört att den första utbyggnaden av mellanlagret, CLAB, blev<br />
för liten. För att få plats med kärnavfallet från åtminstone 40 års<br />
drift byggs nu den underjordiska anläggningen ut i en andra etapp.<br />
Den nya delen beräknas stå klar vid årsskiftet 2004.<br />
11
Slopade upparbetningsplaner kräver utbyggnad<br />
Nya delen av CLAB<br />
12<br />
Av Bengt Hedberg<br />
Artikelförfattaren är<br />
verksam inom kärnavfallsavdelningen<br />
på SKI, Statens<br />
kärnkraftinspektion,<br />
och ansvarig handläggare<br />
för SKI:s<br />
granskning av det<br />
aktuella projektet.<br />
Det centrala mellanlagret för använt kärnbränsle,<br />
norr om Oskarshamn, är en<br />
mycket viktig del i det svenska kärnkraftsprogrammet.<br />
Kapaciteten att lagra kärnkraftverkens<br />
använda bränsle har dock<br />
sedan starten varit begränsad. Detta<br />
beror på att Sverige under resans gång<br />
ändrat förutsättningarna för hur bränslet<br />
skall tas om hand. Nu byggs CLAB ut för<br />
att klara lagringen för åtminstone 40 års<br />
drift av kärnkraftverken.<br />
De nu pågående byggnadsarbetena startade i slutet<br />
av 1998 och beräknas vara helt klara till årsskiftet<br />
2004. De svåra och känsliga sprängningsarbetena<br />
avslutades i slutet av förra året varefter man började<br />
med inbyggnads- och installationsarbetena av<br />
det nya mellanlagret, CLAB 2.<br />
SKI har under hela byggperioden följt de olika<br />
delarna av byggnadsarbetet med speciell fokusering<br />
på nya och förändrade konstruktionslösningar, jämfört<br />
med den befi ntliga anläggningen. En känslig del<br />
just nu är förberedelserna för anslutning av installationssystemen<br />
från den nya förvaringsbyggnaden<br />
till befi ntliga system. På SKI:s ansvarsområde ligger<br />
också att noggrant följa driftsättning och provdrift<br />
innan den nya anläggningsdelen kan ges drifttillstånd.<br />
Sekellångt åtagande<br />
När Sverige i mitten av 1950-talet började planera<br />
för byggandet av civila kärnkraftverk så innebar det<br />
ett sekellångt nationellt säkerhetsåtagande. I praktiken<br />
innebar riksdagens beslut att Sverige måste upprätta<br />
och underhålla en nationell infrastruktur för<br />
säkerhetsarbetet inom områdena juridik, teknik och<br />
ekonomi. Under hela denna period, från projektering<br />
till rivningen av kärnkraftverken och förseglingen<br />
av slutförvaret, måste det fi nnas en fastlagd<br />
plan.<br />
Men när det gäller att ta hand om det använda<br />
kärnbränslet och ansvara för att ingen utsätts för<br />
joniserande strålning så sträcker sig ansvaret långt<br />
bortom 100-årsgränsen, ja bortom 100 000 år.<br />
Tidigt började man diskutera i Sverige hur man<br />
skulle hantera det använda kärnbränslet. De svenska<br />
kärnkraftföretagen, som enligt lag är ansvariga för<br />
att ta hand om och slutförvara allt radioaktivt kärnavfall<br />
som produceras, har i dag som huvudalternativ<br />
geologisk direktdeponering enligt det så kallade<br />
KBS-3-konceptet (se fi gur på sid 18).<br />
Företagen bedriver också sedan många år ett<br />
forsknings- och utvecklingsarbete genom det gemensamt<br />
ägda bolaget, Svensk Kärnbränslehantering<br />
AB (SKB) med syftet att utveckla denna metod<br />
för omhändertagande av bränslet. Målet är att människor<br />
för all framtid skall vara skyddade mot den<br />
joniserande strålningen, som kommer att vara farlig<br />
för människor under hundratusentals år framöver.<br />
Förvaringen under tidsperioden efter att bränslet<br />
fraktats från kärnkraftverken tills det deponeras i ett<br />
slutförvar sker i mellanlagret utanför Oskarshamn.<br />
Den perioden är beräknad till 30 – 40 år, beroende<br />
på hur stor resteffekten är. Det betyder att när det<br />
sista bränslet lämnar CLAB så kommer vi att skriva<br />
år 2050.<br />
AKA-utredningen<br />
I den s.k. AKA-utredningen (Använt kärnbränsle<br />
och radioaktivt avfall, SOU 1976:30-31) som tillsattes<br />
1973 med uppgift att ta fram förslag på hur det<br />
högaktiva avfallet från kärnkraften skulle omhändertas<br />
slogs fast:<br />
att upparbetning av kärnbränsle förordades som<br />
huvudalternativ<br />
att ett centralt lager för använt bränsle skulle<br />
uppföras.<br />
Eftersom Sveriges linje vid beslutet om uppförandet<br />
av CLAB baserades på upparbetning av bränslet ansågs<br />
det vid den tiden lämpligt att satsa på våtlagring<br />
i en central anläggning.<br />
Torrlagring av använt bränsle har hittills inte varit<br />
aktuell i Sverige.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
av mellanlagret<br />
klar till årsskiftet 2004<br />
En del länder använder liksom Sverige våt mellanlagring.<br />
Ett exempel är Finland. Där har man<br />
dock valt att konstruera ett ytförlagt lager för bränsle<br />
vid kärnkraftverken. Men torrlagring som förekommer<br />
i många länder är en minst lika vanlig lagringsmetod.<br />
Att Sverige valde en lösning med ett mellanlager<br />
under jord berodde bland annat på att man från<br />
början ville skapa ett starkt yttre fysiskt skydd för<br />
anläggningen. Ett läge vid kusten var också en av<br />
förutsättningarna då man hade planerat för ett transportsystem<br />
där hanteringen av det använda kärnbränslet<br />
i första hand skulle ske till sjöss liksom att<br />
man värdesatte närheten till ett kärnkraftverk .<br />
Kravbilden<br />
Enligt de bedömningar som gjordes och som låg till<br />
grund för AKA-utredningens slutsatser borde mellanlagret<br />
få en kapacitet om cirka tio års behov,<br />
vilket motsvarade cirka 3 000 ton uran. Vidare ansåg<br />
man att anläggningen borde planeras så att den<br />
kunde byggas ut i etapper.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
Man kan alltså konstatera att huvudsyftet med att<br />
uppföra ett centralt mellanlager för använt bränsle<br />
var att förvara bränslet där tills man utvecklat en<br />
metod för upparbetning. Förstahandsalternativet var<br />
upparbetning i Sverige och i andra hand kunde man<br />
tänka sig upparbetning i utlandet. Oavsett vilket alternativ<br />
man skulle komma att välja bedömdes att<br />
en lösning borde ha kommit till stånd inom en tidsperiod<br />
av tio år.<br />
Kursändring<br />
Utvecklingen blev dock en annan än vad som förutskickats<br />
i AKA-utredningen. Politiseringen av kärnkraftfrågan<br />
i slutet av 70-talet och olyckan i Three<br />
Mile Island (1979) ledde så småningom fram till<br />
att huvudalternativet med upparbetning övergavs till<br />
förmån för direktdeponering.<br />
Kursändringen förde med sig krav på att det använda<br />
kärnbränslet skulle behöva mellanlagras under<br />
en betydligt längre tidsperiod. En direkt konsekvens<br />
blev att tillgänglig kapacitet i den befi ntliga<br />
förvaringsbyggnaden inte skulle vara tillräcklig för<br />
Figuren nedan visar en modell<br />
av den färdigutbyggda<br />
anläggningen. Det nya bergrummet<br />
är placerat 40 meter<br />
ifrån det befi ntliga och förbinds<br />
med detta genom den<br />
så kallade kanaltunneln. De<br />
ljusare partierna markerar de<br />
delarna som sprängts ut under<br />
projektet. Av fi guren framgår<br />
också att förberedelser gjorts<br />
för en anslutning till ett eventuellt<br />
tredje bergrum.<br />
Illustration: SKB<br />
13
Vid arbetsplatsen pågår<br />
en intensiv verksamhet.<br />
Bilden visar<br />
uppförandet av förvaringsbyggnadens<br />
ytter väggar i den<br />
norra delen av bergrummet.<br />
Till vänster<br />
på bilden skymtar<br />
anslutningen till kanaltunneln<br />
som förbinder<br />
det nya bergrummet<br />
med det befi<br />
ntliga.<br />
Foto: © SKB<br />
14<br />
att lagra det bränsle som skulle komma att produceras<br />
inom det svenska kärnkraftsprogrammet. De<br />
prognoser som gjordes pekade på att förvaringsvolymen<br />
i CLAB skulle vara fullt utnyttjad redan till<br />
omkring årsskiftet 1996/1997.<br />
Nuläge<br />
Den centrala delen i CLAB, som togs i drift 1985,<br />
är ett förvaringsutrymme i berget med cirka 25 meters<br />
bergtäckning där bränslet förvaras i vattenfyllda<br />
bassänger. Vattnet fyller två viktiga funktioner. Dels<br />
leder vattnet bort den värme som genereras, dels<br />
fungerar vattnet som strålskärm och skyddar personal<br />
och omgivning från joniserande strålning. För<br />
närvarande är cirka 3 500 ton använt bränsle lagrat i<br />
CLAB.<br />
Ändrade förutsättningar<br />
År 1989 ansökte SKB om tillstånd för att utöka lagringskapaciteten<br />
i CLAB genom att ställa bränsleelementen<br />
tätare. Efter att ha infört nya kassetter<br />
med bättre skärmningseffekt gjordes nya kriticitetsberäkningar<br />
och SKI kunde tillstyrka ansökan.<br />
En utökad lagringskapacitet skulle därmed kunna<br />
åstadkommas utan att några genomgripande förändringar<br />
behövde genomföras i anläggningen. Regeringen<br />
beviljade i december 1989 tillstånd att utöka<br />
lagringskapaciteten i CLAB från 3 000 till motsvarande<br />
5 000 ton uran.<br />
Det grundläggande problemet kvarstod emellertid;<br />
förvaringsbassängerna i CLAB hade inte<br />
tillräcklig kapacitet att ta emot allt det använda<br />
kärnbränsle som skulle produceras i det svenska<br />
kärnkraftsprogrammet och därmed behöva mellanlagras.<br />
Kapaciteten beräknas vara helt utnyttjad vid årsskiftet<br />
2003/2004. För att kunna fortsätta driften och<br />
ta emot det använda kärnbränslet behöver den nya<br />
förvaringsbyggnaden stå klar att tas i drift till årsskiftet<br />
2004.<br />
Nytt bergrum<br />
SKB ansökte därför 1997 om tillstånd att utöka lagringskapaciteten<br />
i CLAB till motsvarande 8 000 ton<br />
uran. Tanken var att bygga en ny förvaringsbyggnad<br />
i ett nytt bergrum, i princip lika det befi ntliga och<br />
beläget i anslutning till detta.<br />
SKI identifi erade vid granskningen av ansökan<br />
ett antal frågor som måste följas upp under olika<br />
skeden i utbyggnadsfasen. Regeringen gav därefter,<br />
i augusti 1998, SKB ett villkorat tillstånd att utöka<br />
lagringskapaciteten i CLAB från motsvarande 5 000<br />
ton uran till 8 000 ton. Villkoren innebar i princip<br />
att de frågor som identifi erats vid SKI:s granskning<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
skulle tas om hand på ett tillfredsställande sätt och<br />
att SKI bemyndigades att meddela de ytterligare<br />
villkor som erfordrades för säkerheten vid anläggningarna.<br />
Lagringskapaciteten skall, sedan den pågående<br />
utbyggnaden är klar, med nuvarande kända förutsättningar,<br />
vara tillräcklig för en genomsnittlig drifttid<br />
av kärnkraftreaktorerna i 40 år, vilket utgör<br />
planeringshorisonten för de svenska kärnkraftföretagen.<br />
För att gardera sig för eventuella förändringar i<br />
det svenska kärnkraftsprogrammet i framtiden förbereds<br />
den nya förvaringsbyggnaden för att kunna<br />
byggas ut ytterligare om det skulle bli aktuellt.<br />
Projektering av CLAB II<br />
SKB etablerade tidigt en bred referensgrupp med representanter<br />
som skulle följa projekteringen och utsprängningen<br />
samt bevaka att alla relevanta aspekter<br />
på arbetet beaktades. Dessutom tillsattes en speciell<br />
riskanalysgrupp som skulle identifi era samtliga<br />
riskmoment i arbetet. Gruppen skulle vidare se till<br />
att arbetsinstruktioner togs fram för hur kritiska arbetsmoment<br />
skulle genomföras, och se till att beredskapsplaner<br />
utarbetades inför risken att någonting<br />
skulle gå fel.<br />
Även om SKB:s ansökan till stor del baserades<br />
på att det nya lagringsutrymmet i princip skulle<br />
utformas på samma sätt som det gamla så avsåg<br />
man att ta tillvara de tidigare erfarenheterna och<br />
göra en del förbättringar. SKI kunde därför lägga<br />
tyngdpunkten i granskningen på hur den befi ntliga<br />
anläggningen skulle kunna skyddas vid utsprängningen<br />
och de nya tekniska lösningarna som redovisas<br />
i korthet nedan:<br />
Takkonstruktion<br />
I den befi ntliga anläggningen består innertaket<br />
av trapetsplåt upplagd på stålprofi ler som bärs<br />
upp av vertikala bergbultar förankrade i bergrummets<br />
tak. Taket är därigenom beroende av<br />
upphängningsbultarnas kondition vilken är svår<br />
att kontrollera. Eftersom taket dessutom har en<br />
relativt låg bärighet blir eventuella reparationsarbeten<br />
besvärliga. I den nya förvaringsbyggnaden<br />
väljs därför en konstruktion som består av ett<br />
140 mm tjockt betonglager som gjuts på trapetsplåt<br />
monterad på fribärande stålbågar mellan<br />
ytterväggarna. Därigenom undviks beroendet av<br />
ingjutna bergbultar och man får ett tak med bättre<br />
bärighet.<br />
Traversbana<br />
Traversbanorna i den befi ntliga anläggningen<br />
med vilka bränslet förfl yttas i förvaringsdelen är<br />
upplagda på betongkonsoler. Dessa konsoler är<br />
förankrade i berget genom bergbultar och förspända<br />
stag, som är oåtkomliga för besiktning<br />
och svårligen kan bytas ut. Nu väljer man istället<br />
ett utförande där traversbanorna bärs av betongpelare<br />
som i sin tur bärs upp av ytterväggarna.<br />
Därigenom undviks beroendet av förspända stag<br />
och bergbultar.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
”...Kapaciteten beräknas<br />
vara helt<br />
utnyttjad vid årsskiftet<br />
2003/2004.<br />
För att kunna fortsätta<br />
driften och ta<br />
emot det använda<br />
kärnbränslet behöver<br />
den nya förvaringsbyggnaden<br />
stå klar att tas i<br />
drift till årskiftet<br />
2004...”<br />
Ventilationssystemet<br />
Våtlagringen av bränslet i den befi ntliga förvaringsbyggnaden<br />
gör att luften blir mycket fuktig.<br />
Vid projekteringen av utbyggnaden har man gjort<br />
en principiellt förändring av ventilationen genom<br />
att introducera ett system för avfuktning av luften.<br />
Därigenom klarar man av att ventilera den<br />
utökade anläggningen med det befi ntliga ventilationssystemet<br />
och slipper komplettera med onödiga<br />
energi- och utrymmeskrävande installationer.<br />
Rörelsefog mellan bassänger<br />
Eftersom bränslet skall kunna fl yttas mellan de<br />
båda förvaringsbyggnaderna kommer de att förbindas<br />
med en bassäng i den 40 m långa kanaltunneln.<br />
Men eftersom betong utvidgar sig med<br />
ökad temperatur kan bassängen komma att förlängas,<br />
i storleksordningen ett par centimeter, om<br />
kylsystemet havererar. För att inte riskera att förbindelsebassängen<br />
trycker sönder förvaringsbassängerna<br />
behöver rörelsefogar placeras i anslutningspunkterna.<br />
Den föreslagna fogkonstruktionen är unik och<br />
för att verifi era att den uppfyller ställda krav har<br />
SKB låtit utföra praktiska prov vid KTH. En<br />
prototyp i form av en fullskalemodell av den del<br />
av rörelsefogen som förväntas bli utsatt för störst<br />
påfrestningar har provbelastats för att säkerställa<br />
att konstruktionen kommer att fungera som tänkt.<br />
Genomförandet av bygget<br />
Mot bakgrund av att utsprängningen av det nya mellanlagret<br />
gjordes under drift har SKI intensivt följt<br />
bergbyggnadsskedet, för att skydda den befi ntliga<br />
Tillstånd för<br />
CLAB<br />
Ursprunglig ansökan<br />
– högst 3 000 ton<br />
använt kärnbränsle<br />
och förbrukade<br />
härdkomponenter<br />
SKBF ansökan:<br />
30 november 1977<br />
Regeringstillstånd:<br />
14 december 1978<br />
(136 a § byggnadslagen)<br />
23 augusti 1979<br />
(1, 2 §§ atomenergilagen)<br />
19 juni 1985 drifttillstånd<br />
från SKI<br />
Ansökan – tätpackning<br />
– högst 5 000<br />
ton använt kärnbränsle<br />
och förbrukadehärdkomponenter<br />
SKB ansökan:<br />
3 juli 1989<br />
Regeringstillstånd:<br />
21 december 1989<br />
(5 § kärntekniklagen)<br />
Ansökan – högst<br />
8 000 ton använt<br />
kärnbränsle och förbrukadehärdkomponenter<br />
SKB ansökan:<br />
20 augusti 1998<br />
(naturresurslagen)<br />
Regeringstillstånd:<br />
20 augusti 1998<br />
(kärntekniklagen)<br />
SKBF = Svensk Kärnbränsleförsörjning<br />
AB<br />
SKB = Svensk Kärnbränslehantering<br />
AB<br />
15
Bilden visar det nya<br />
bergrummet efter avslutatsprängningsarbete.<br />
Rummets storlek<br />
(längd 120 m,<br />
bredd 21 m och höjd<br />
27 m) är imponerande.<br />
Känslan påminner<br />
om den man<br />
kan uppleva vid ett<br />
besök i en domkyrka<br />
eller katedral.<br />
Foto: © SKB<br />
16<br />
anläggningen. Detta skede bedömdes också av alla<br />
inblandade som det mest riskfyllda. Avståndet mellan<br />
den befi ntliga och den tillkommande förvaringsbyggnaden<br />
är endast cirka 40 meter.<br />
I samband med uppförandet av CLAB 1 gjordes<br />
vissa förberedelser för en framtida utbyggnad. Bland<br />
annat hade man påbörjat förbindelsetunneln (kanaltunneln)<br />
mot det nya bergrummet. Förutom arbetet<br />
att spränga ut själva bergrummet har alltså även resterande<br />
delar av kanaltunneln sprängts ut. Dessutom<br />
har bottennivån i den redan utsprängda delen av förbindelsetunneln<br />
närmast CLAB sänkts.<br />
Kontrollprogram<br />
Inför starten av bergarbetena togs ett omfattande<br />
mät- och kontrollprogram fram av SKB vilket granskades<br />
och godkändes av SKI, enligt villkoren i regeringstillståndet.<br />
Syftet var att ett övervakningssystem<br />
skulle etableras som var tillräckligt utarbetat<br />
för att man noggrant skulle kunna följa hur den<br />
befi ntliga anläggningsdelen påverkades av sprängningsarbetena.<br />
Man skulle därmed kunna anpassa<br />
arbetsmetoderna för att undvika störningar av den<br />
ordinarie driften vid CLAB och framför allt för att<br />
undvika skador på anläggningen.<br />
Kontrollprogrammet omfattade bland annat mätningar<br />
av vibrationer och rörelser hos både berg och<br />
förvaringsbyggnad och föreskrev regelbundna besiktningar<br />
av anläggningens olika delar. SKI:s viktigaste<br />
uppgift har varit att bevaka att kontrollprogrammet<br />
varit ändamålsenligt, att det följts av SKB<br />
och entreprenörer samt att bevaka att eventuella förändringar<br />
i programmet genomfördes på rätt sätt.<br />
Kalibrerande sprängning<br />
I december 1998 inleddes sprängningarna med ”påslaget”<br />
till transporttunneln som leder till det nya<br />
bergrummet. De första salvorna användes till att kalibrera<br />
övervakningssystemet och att verifi era att<br />
bergets egenskaper motsvarade vad som förväntades.<br />
I början av januari 1999 inleddes så det egentliga<br />
sprängningsarbetet av transporttunneln och i<br />
mars inleddes utsprängningen av själva bergrummet.<br />
Vid framtagning av kontrollprogrammet hade<br />
gränsvärden tagits fram som inte fi ck överskridas.<br />
Om så skedde skulle arbetena stoppas och SKI informeras<br />
och en utredning göras. Dessutom skulle<br />
en omfattande besiktning av den befi ntliga anläggningen<br />
genomföras för att identifi era om eventuella<br />
skador uppstått. Först efter att orsaken till överskridandet<br />
klarlagts och korrigerande åtgärder redovisats<br />
till SKI skulle sprängningarna få återupptas.<br />
Överskridna gränsvärden<br />
Även om bergmassan generellt håller en hög kvalitet<br />
fi nns det sprickor och svaghetszoner i det aktuella<br />
området. Detta leder till att kan vara svårt<br />
att förutspå vilka effekterna från sprängningar blir.<br />
Konsekvensen blev att gränsvärden överskreds vid<br />
ett antal tillfällen vilket medförde tidskrävande utredningar.<br />
Trots överskridandena har inga skador<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
upptäckts på den befi ntliga anläggningen, och driften<br />
har i stort sett kunnat pågå som vanligt.<br />
Effekten av de överskridna gränsvärdena gjorde<br />
att man fi ck gå fram försiktigare med kortare salvlängd<br />
och mindre laddningsvikt, och därmed accepterade<br />
en långsammare framdrift. Förseningar orsakades<br />
också av att känsliga moment i arbetet krävde<br />
mer noggranna förberedelser än vad som hade förväntats.<br />
Speciellt gällde det de arbeten som skulle<br />
utföras i kanaltunneln mot CLAB.<br />
Enligt den ursprungliga planen skulle sprängningsarbetena<br />
ha slutförts i slutet av februari 2000.<br />
Problem med överskridande av gränsvärden och<br />
tidskrävande specialutredningar medförde att färdigställandet<br />
försenades till oktober 2000. I planeringen<br />
av projektet hade man kalkylerat med en viss<br />
marginal för förseningar vilken till stor del förbrukats.<br />
Erfarenhetsåterföring<br />
Hittills har arbetet med utbyggnaden gått i stort sett<br />
enligt planerna, och det har inte inträffat några missöden<br />
av någon betydelse för säkerheten. Som i de<br />
fl esta byggprojekt har avvikelser inträffat men dessa<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
har kunnat hanteras enligt det system för avvikelsehantering<br />
som utvecklats inom ramen för SKB:s<br />
kvalitetssystem. Några av de viktigaste erfarenheterna<br />
ur SKI:s synvinkel redovisas dock nedan.<br />
Kulturkrock<br />
En viktig lärdom från utsprängningsskedet är att bedömningen<br />
av vad som upplevs som frågor av säkerhetsmässig<br />
betydelse kan variera i hög grad beroende<br />
på vilken roll man har i projektet. Av naturliga<br />
skäl har säkerhetsfrågor vid en kärnteknisk anläggning<br />
en annan karaktär jämfört med säkerhetsfrågor<br />
vid ”normalt” bergbyggande. Vid en kärnteknisk<br />
anläggning fi nns det ett mycket detaljerat regelverk<br />
som reglerar verksamheten och det är vanligt att<br />
man arbetar med väldigt små eller snäva toleranser.<br />
Vid bergbyggnads-/sprängningsarbete bedrivs arbetena<br />
normalt med betydligt vidare toleranser och betydligt<br />
större fl exibilitet.<br />
Här kan man också göra en koppling till den typ<br />
av entreprenadkontrakt som är aktuella för den här<br />
typen av bergarbeten. Generellt fi nns i kontrakten<br />
bestämmelser som reglerar vilka villkor som gäller<br />
om entreprenörer blir försenade. Det normala är att<br />
Figuren visar en sektion<br />
genom den nya<br />
förvaringsbyggnaden<br />
och ger en uppfattning<br />
om hur stora<br />
förvaringsbassängerna<br />
blir. Notera den<br />
förbättrade konstruktionen<br />
med ett fribärande<br />
tak som inte är<br />
beroende av bärning<br />
genom upphängning<br />
i bergbultar i bergtaket.<br />
17
18<br />
entreprenörens ersättning reduceras i någon slags<br />
proportion till hur stor förseningen blir. Om en entreprenör<br />
riskerar att bli kraftigt försenad och drabbas<br />
av betydande ekonomiska förluster fi nns en risk<br />
för att man tenderar till att använda metoder som är<br />
mer ”fl exibla” än vad som är acceptabelt i ett projekt<br />
som det här.<br />
Förebyggande arbete<br />
Trots att SKB arbetade föredömligt med preventivt<br />
arbete i den här frågan inträffade en del avvikelser<br />
som enligt SKI:s bedömning har en direkt koppling<br />
till det som redovisats ovan. Det bör i sammanhanget<br />
understrykas att ingenting inträffat som på<br />
något sätt äventyrat säkerheten i den befi ntliga anläggningen.<br />
SKB:s arbete med kontrollprogram och<br />
kvalitetssäkring har tillsammans med SKI:s uppföljande<br />
granskning av projektet medfört att avvikelser<br />
identifi erats i ett tidigt skede och hanterats på ett tillfredsställande<br />
sätt.<br />
Ett annat problem av generell karaktär gäller riskhantering.<br />
Hur arbetar man på bästa sätt för att i tid<br />
identifi era och förebygga alla de olika typer av möjliga<br />
problem som ett projekt skulle kunna drabbas<br />
av?<br />
Ett exempel på en kritisk fråga som identifi erades<br />
och analyserades var risken för att vibrationerna<br />
från sprängningarna skulle medföra att ett stenblock<br />
kunde lossna från taket i befi ntlig anläggning och<br />
falla ner i en förvaringsbassäng.<br />
En annan risk som behandlades rörde transporter<br />
av sprängämne. Vilka skulle konsekvenserna bli om<br />
sprängmedlet detonerade under transport fram till<br />
en laddplats innan det laddats i borrhålen? Av naturliga<br />
skäl var alla inblandade väldigt fokuserade på<br />
själva sprängningsfasen och där fungerade det förebyggande<br />
arbetet tillfredsställande, men det skulle<br />
visa sig att det fanns andra skeden i arbetet som<br />
också medförde risker för missöden.<br />
Två hål i väggen<br />
Ett av de sista momenten i bergentreprenaden var att<br />
placera ett par bergbultar i botten på kanaltunneln i<br />
anslutning till den befi ntliga förvaringsbyggnaden.<br />
På grund av att manövreringsutrymmet var begränsat<br />
uppstod svårigheter med att rikta in borraggregatet<br />
och vinkeln blev fel.<br />
Under borrning av det första hålet träffade borrkronan<br />
ett grovt armeringsjärn precis när erforderligt<br />
borrdjup uppnåtts, men åstadkom ändå ett genomslag<br />
in till utrymmet på insidan av begränsningsväggen<br />
till CLAB.<br />
Vid den därpå följande borrningen trängde borren<br />
helt igenom väggen. Korrigerande åtgärder vidtogs<br />
KBS-3-metoden innebär att bränslet placeras i en insats av gjutjärn som placeras i en kopparkapsel. Kapseln<br />
placeras i ett vertikalt hål i botten av ett tunnelsystem på ca 500 meters djup i en bergformation. Mellan kapseln<br />
och berget placeras en buffert av pressad bentonitlera vars funktion bland annat är att ta upp eventuella<br />
rörelser i berget.<br />
Illstration: © SKB<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
omedelbart och hålen tätades omgående. Händelsen<br />
hade ingen egentlig säkerhetsmässig betydelse men<br />
den blev en väckarklocka, speciellt mot bakgrund<br />
av att så mycket resurser satsats på förebyggande<br />
arbete med både referens- och riskanalysgrupp.<br />
En lärdom inför framtiden är att förebyggande<br />
metoder behöver utvecklas ännu mer för att fånga in<br />
och förebygga de misstag som skulle kunna inträffa.<br />
Vad gäller den aktuella händelsen står förklaringen<br />
att fi nna i att det som inträffade var så pass osannolikt<br />
att ingen ens hade kommit på tanken att det<br />
skulle kunna inträffa. Något förenklat skulle anledningen<br />
kunna beskrivas som brist på fantasi hos alla<br />
inblandade.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
Dokumentation och<br />
erfarenhetsåterföring<br />
En av de största utmaningarna i arbetet med att förbättra<br />
förmågan att identifi era risker ligger enligt<br />
mitt sätt att se det i frågan om hur man sätter samman<br />
en riskanalysgrupp. Normalt sett, och av naturliga<br />
skäl, anses det motiverat att välja deltagare med<br />
stor erfarenhet av, och god kompetens inom, det aktuella<br />
verksamhetsområdet. Faran blir då att gruppen<br />
sammantaget är fastlåst i sin kompetens och<br />
erfarenhet, och inte har fantasi nog att inse vad<br />
som inte brukar hända men som ändå skulle kunna<br />
komma att inträffa.<br />
Ett sätt att angripa den här aspekten av problemet<br />
skulle kunna vara att involvera personer med annorlunda<br />
bakgrund och erfarenhet i riskanalysarbetet.<br />
Både SKI och SKB dokumenterar utförligt vad<br />
som hänt under projektet och vilka lärdomar som<br />
gjorts. Relevant material samt dokumentation kommer<br />
att sparas för att utnyttjas i framtiden.<br />
För närvarande planeras inte för någon ytterligare<br />
utbyggnad av CLAB men skulle kärnkraftsprogrammet<br />
förändras så att ett tredje bergrum behöver<br />
byggas så kommer naturligtvis de erfarenheter som<br />
gjorts att utnyttjas då.<br />
Generella erfarenheter<br />
En stor del av erfarenheterna är av generell karaktär<br />
och kommer att vara användbara vid andra projekt.<br />
Om utvecklingen inom kärnkraftsprogrammet går<br />
som planerat kommer nästa anläggning som byggs<br />
att utgöras av den inkapslingsanläggning som planeras<br />
att förläggas vid CLAB. Bland annat kommer<br />
en del sprängningsarbete förmodligen att behöva<br />
utföras i marknivå i det närmaste rakt ovanför<br />
förvaringsutrymmena.<br />
Längre fram i tiden kommer också en slutförvarsanläggning<br />
att behöva sprängas ut. SKI kommer<br />
att vid framtida granskning och tillståndsgivning inför<br />
uppförande av kommande anläggningar att ha<br />
stor nytta av de erfarenheter som tillgodogjorts vid<br />
utbyggnaden av CLAB.<br />
Bengt Hedberg<br />
CLAB etapp 1<br />
Bergrum: Längd: 120 m<br />
Bredd: 21 m<br />
Höjd: 27 m<br />
Tvärsnittsarea: 530 m 2<br />
Volym: 61 000 m 3<br />
Nedre hjälpsystembyggnad:<br />
Volym: 9 000 m 3<br />
Transporttunnel: Längd: 500 m<br />
Bredd: 8 m<br />
Höjd: 5 m<br />
Tvärsnittsarea: 37 m 2<br />
Volym: 25 000 m 3<br />
Totalt berguttag: 95 000 m 3<br />
Förvaringsbassänger<br />
inkl. mittbassäng: Total längd: 95,6 m<br />
Bredd: 13,8 m<br />
Djup: 13 m<br />
Vattenvolym: 15 027 m 3<br />
Transportkanal inkl.<br />
bränslehisschakt: Längd: 16,3 m<br />
Bredd: 1,5 – 3,6 m<br />
Djup: 8,3 – 14 m<br />
Vattenvolym: 552 m 3<br />
Total vattenvolym: 15 579 m 3<br />
CLAB etapp 2<br />
Bergrum: Längd: 120 m<br />
Bredd: 21 m<br />
Höjd: 27 m<br />
Tvärsnittsarea: 530 m 2<br />
Volym: 61 000 m 3<br />
Kanaltunnel: Längd: 40 m<br />
Bredd: 10 m<br />
Höjd: 22 m<br />
Tvärsnittsarea: 190 m 2<br />
Volym: 11 000 m 3<br />
Transporttunnel: Längd: 400 m<br />
Bredd: 8 m<br />
Höjd: 5 m<br />
Tvärsnittsarea: 37 m 2<br />
Volym: 16 000 m 3<br />
Totalt berguttag: 88 000 m 3<br />
Förvaringsbassänger<br />
inkl. mittbassäng: Total längd: 95,6 m<br />
Bredd: 13,8 m<br />
Djup: 13 m<br />
Vattenvolym: 15 027 m 3<br />
Transportkanal<br />
inkl. servicebassäng: Längd: 44,1 m<br />
Bredd: 1,5 – 3,0 m<br />
Djup: 7,8 – 10,1 m<br />
Vattenvolym: 735 m 3<br />
Total vattenvolym: 15 762 m 3<br />
Byggdata: Betong: ca 17 000 m 3<br />
Armering ca 2 000 ton<br />
Stål och rostfritt ca 360 ton<br />
19
Notisredaktör:<br />
Leif Pettil,<br />
forskningsenheten<br />
tel 08 - 698 84 93<br />
20<br />
Dynamiska<br />
belastningar<br />
utreds på nytt<br />
På uppdrag av SKI har DNV Nuclear<br />
Technology tidigare genomfört<br />
studier av strömningsinducerade<br />
laster på reaktortryckkärlets<br />
interndelar vid brott på ångledningssidan.<br />
I dessa studier, vilka<br />
fi nns publicerade i SKI-rapporterna<br />
01:12 och 01:22, har bland<br />
annat konstaterats att vissa typer<br />
av dynamiska belastningsfenomen<br />
som kan uppstå i samband<br />
med brott i ångledningen tidigare<br />
inte beaktats i konstruktionsanalyserna<br />
av övre interndelar i<br />
reaktortryckkärlet.<br />
Det har i samma studie framkommit<br />
farhågor om att liknande<br />
dynamiska belastningar kan uppstå<br />
vid brott på vattensidan, dock<br />
av betydligt större amplituder. Det<br />
råder dessutom vissa tveksamheter<br />
om hur dessa laster har beaktats<br />
fram till i dag. Allt detta har<br />
lett fram till behov av en förstudie.<br />
Syftet i förstudien är att klarlägga<br />
vilka laster som kan uppstå<br />
vid brott på vattensidan och hur<br />
dessa i förekommande fall har beaktats<br />
i konstruktionerna. Förstudien<br />
behandlar speciellt rörbrott i<br />
BWR med extern huvudcirkulation<br />
och den omfattar följande:<br />
Att öka kunskaperna om fysikaliska<br />
fenomen vid rörbrott<br />
på vattensidan.<br />
Att identifi era och värdera befi<br />
ntliga beräkningsmetoder.<br />
Att genom en litteraturstudie<br />
inleda den strukturdynamiska<br />
delen.<br />
Att med stöd av litteraturstudien<br />
studera vilka metoder som<br />
fi nns för att beräkna strukturens<br />
responser vid vattenledningsbrott.<br />
(forts.)<br />
Forskning skall bedrivas<br />
Ny strategisk<br />
Statens kärnkraftinspektion och den amerikanska motsvarigheten,<br />
NRC, arbetar med många likartade frågor<br />
ifråga om tillsynen av de kärntekniska anläggningarna.<br />
Det framkom vid ett seminarium på SKI där Raymond<br />
Durante, koordinator för en amerikansk expertgrupp tillsatt<br />
av NRC, redogjorde för vilka problem och överväganden<br />
den amerikanska myndigheten står inför.<br />
– Gemensamt för oss är att vi arbetar med kompetensfrågor och åldrandet<br />
av de kärntekniska anläggningarna samtidigt som förlängning<br />
och överföringar av licenser kommit upp på dagordningen, säger SKI:s<br />
forskningschef Gustaf Löwenhielm. Han tillägger dock att det fi nns<br />
stora kulturella skillnader mellan hur man arbetar i USA och Sverige<br />
som påverkar de båda myndigheternas inriktning och uppläggning av<br />
arbetet.<br />
Långsiktig forskningsstrategi<br />
Bakgrunden till Raymond Durantes besök i Sverige är att SKI fått ett<br />
regeringsuppdrag att före årsskiftet redovisa en framtida, långsiktig<br />
forskningsstrategi. Ett led i det arbetet är att hämta in erfarenheter från<br />
andra länder, som har betydelse för forskningen.<br />
NRC arbetar just nu med att analysera den rapport som den amerikanska<br />
expertgruppen la fram tidigare i år.<br />
Durante redovisade även i korthet en tidigare rapport som den amerikanska<br />
kongressen beställt för att utreda NRC:s regulativa process.<br />
En slutsats i den rapporten var att myndigheten hade bra kompetens<br />
men för dålig beredskap (läs kapacitet, red:s anm.) att klara nya frågor.<br />
I praktiken handlar det bl.a. om att granska ansökningar om förlängd<br />
licensiering från 40 till 60 år och byggandet av nya reaktorer.<br />
Opartiska experter<br />
Expertgruppens opartiska granskning som utförts på uppdrag av NRC<br />
fokuserade på fyra konkreta rekommendationer;<br />
1.NRC måste upprätthålla sin forskningskapacitet<br />
2.Ta fram oberoende verifi kationer för det regulativa arbetet<br />
3.Utveckla samarbetet med andra organisationer (DOE, EPRI, Industrin<br />
och Internationella organisationer)<br />
4.Arbeta bort onödiga regulativa bördor<br />
Uppsving för forskning<br />
Den kärntekniska forskningen i USA fi ck ett ordentligt uppsving efter<br />
olyckan i TMI. NRC hade då i runda tal en forskningsbudget på<br />
200 miljoner dollar per år.<br />
De allt strängare krav som kom att ställas på kärntekniska anläggningar<br />
förlängde dock inte bara licensieringsarbetet utan även byggtiden<br />
fördubblades. Från att ha byggt en anläggning varje månad för att<br />
svara upp emot en eltillväxt på sex procent blev det så småningom ett<br />
totalstopp på byggandet av nya kärnkraftverk. Inga nya reaktorer har<br />
beställts under 1980- eller 90-talet. Det betyder att USA med sina i<br />
dag 103 reaktorer i drift – alla från den första generationen – har ett<br />
omfattande underhålls- och förnyelsearbete framför sig.<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
oberoende<br />
plan tas fram<br />
Forskningen skall bedrivas oberoende av industrin och utgöra ett tekniskt<br />
stöd för det regulativa arbetet. Det konstaterade Raymond Durante vid ett<br />
seminarium på SKI. Durante var koordinator i den amerikanska expertgrupp<br />
som tillsattes av NRC för att effektivisera det inre arbetet för att få ut mer av<br />
varje satsad forskningsdollar.<br />
Men i takt med att forskningen kring svåra haverier minskat har<br />
forskningsanslagen skurits ner. Från industrins sida ifrågasatte man<br />
också effektiviteten och nyttan av vissa forskningsprojekt.<br />
En annan bidragande faktor var enligt Raymond Durante en motsättning<br />
mellan den regulativa delen inom NRC och forskningsavdelningen.<br />
I dag är NRC:s forskningsbudget nere på 40 miljoner dollar.<br />
Ökat internationellt samarbete<br />
– Även i Sverige ser vi framför oss ett ökat nationellt och internationellt<br />
samarbete då vi inte ensamma kan genomföra stora kostnadskrävande<br />
forskningsprojekt, säger Gustaf Löwenhielm.<br />
På SKI pågår för närvarande en sammanställning av olika rapporter<br />
som tagits fram inom ramen för regeringsuppdraget. Förutom de olika<br />
avdelningarnas forskningsplaner ingår en kartläggning av det strategiska<br />
kompetensbehovet för kärnteknisk verksamhet, i nuläget och<br />
för framtiden samt ett PM som penetrerar tillsynsbehovens utveckling<br />
över tid.<br />
Nucleus återkommer i ett senare nummer med en utförligare redovisning<br />
av den framtida forskningsstrategin.<br />
Raoul Hellgren<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
(forts.) Totalkostnaden för projektet<br />
med beställningsnummer<br />
01109 är 470 000:- och SKI:s<br />
handläggare är Gabriel Barslivo.<br />
Degradering<br />
av interndelar<br />
prioriterad studie<br />
SKI har tillsammans med industrin<br />
beställt ett forskningsprojekt<br />
hos Studsvik Nuclear med titeln<br />
”Elektrokemiska mätningar i<br />
härdmiljö”.<br />
Bakgrunden är att frågor kring<br />
degradering av interndelar är ett<br />
område som SKI prioriterar.<br />
SKI deltar också i ett par<br />
större internationella projekt för<br />
att försöka få bättre förståelse<br />
dels för bakomliggande mekanismer<br />
(CIR-2: beställning 00197)<br />
samt att få möjligheter att ta fram<br />
pålitliga data för skadetålighetsberäkningar<br />
(Halden: beställning<br />
98134, och beställning 00172).<br />
Inom Halden-projektet pågår<br />
spricktillväxtmätningar i härdmiljö.<br />
För att korta ner den experimentella<br />
tiden har provstavar tillverkats<br />
av bestrålat material tagna<br />
ur komponenter från kraftreaktorer,<br />
såsom styrstavshandtag.<br />
I ett parallellt uppdrag genomför<br />
Studsvik spricktillväxtmätningar<br />
i autoklavmiljö med<br />
samma material som ingår i Halden-<br />
och PRIS-projekten för att<br />
kunna göra en direkt jämförelse<br />
mellan laboratoriet och härdmiljön.<br />
Syftet med detta uppdrag är att<br />
möjliggöra Studsviks deltagande i<br />
ett EU-projekt med huvudmålsättningen<br />
att utveckla referenselektroder<br />
för elektrokemiska mätningar<br />
i härdmiljö under såväl<br />
BWR- som PWR-förhållanden.<br />
Huvudmålsättningen med projektet<br />
är att fortsätta uppbyggna-<br />
Notiser<br />
21
22<br />
den av kunskaperna inom området<br />
på liknande sätt som vid det<br />
tidigare projektet ”Översikt av referenselektroder<br />
i högtemperaturvatten”<br />
(SKI Rapport 00:52).<br />
Totalkostnaden för projeket<br />
(01163) är 220 000:- och Karen<br />
Gott är handläggare.<br />
Experimentella<br />
studier kring<br />
bränslegeometrin<br />
KTH:s avdelning för Reaktorteknologi<br />
har genomfört ett SKIprojekt<br />
med tvåfasprov som<br />
komplement till tidigare utförda<br />
experiment.<br />
Syftet med projektet var att experimentellt<br />
studera tvåfasflödets<br />
egenskaper i en modern bränslegeometri<br />
med dellånga stavar vid<br />
låga tryck. Mätningarna gjordes i<br />
den luft/vatten-loop som fi nns på<br />
KTH.<br />
Vid experimenten användes<br />
samma attrapp av SVEA-100<br />
som tidigare. Detta knippe innehåller<br />
25 stavar i en 5x5-geometri<br />
sammanhållna av fem realistiska<br />
SVEA-100-spridare placerade på<br />
lämpliga axiella nivåer. Ur detta<br />
knippe plockades åtta stavar ut<br />
för de kompletterande proven.<br />
SKI:s handläggare för detta arbete<br />
(beställning 01110) är Oddbjörn<br />
Sandervåg och kostnaden är<br />
350 000:-.<br />
Metodstudie kring<br />
kemisk struktur<br />
i bränslecrud<br />
SKI har tillsammans med industrin<br />
studerat bränslecruddens<br />
sammansättning från några olika<br />
reaktorer i ett antal projekt och<br />
arbetet sammanställs för närvarande.<br />
För halterna av korrosionsprodukter<br />
och aktiverade korrosionsprodukter<br />
i reaktorvattnet fi nns i<br />
de fl esta fall goda korrelationer.<br />
Dessa pekar på en betydelsefull,<br />
underliggande kemisk struktur i<br />
bränslecrudden som bör utredas<br />
närmare, främst vad gäller kobolt-60.<br />
Sambanden mellan crud och<br />
reaktorvatten kan delvis studeras<br />
genom provtagning på bränslet,<br />
till exempel genom skrapprover.<br />
För att kunna göra mer systematiska<br />
parameterstudier vore det<br />
dock värdefullt att kunna framställa<br />
crud artifi ciellt.<br />
Ett projekt har därför lagts<br />
ut tillsammans med industrin på<br />
Studsvik Nuclear AB. Målsättningen<br />
med detta projekt är att<br />
undersöka olika möjligheter att<br />
framställa syntetisk crud, och de-<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong>
monstrera detta efter val av lämplig<br />
metod.<br />
Om det visar sig vara genomförbart<br />
till rimligt pris kommer<br />
detta att utgöra en metod att<br />
ta fram kalibreringssubstanser i<br />
samband med analys av bränslecrud<br />
och för att ta fram modell-<br />
Nucleus 3/<strong>2001</strong><br />
substanser för systematiska laboratorieundersökningar.<br />
Uppdraget<br />
omfattar följande:<br />
En sammanställning ur litteraturen<br />
av aktuella spinellers<br />
sammansättning, sammansättningsvariationer,<br />
fasrelationer<br />
och syntesmetoder.<br />
Val av tänkbara metoder och<br />
sammansättningar främst inom<br />
intervallen NixFe3-xO4 där<br />
0
Avsändare/Returadress: Statens kärnkraftinspektion, 106 58 Stockholm<br />
NUCLEUS<br />
F&U-MAGAZINET NUCLEUS GES UT AV STATENS KÄRNKRAFTINSPEKTION<br />
POST-<br />
TIDNING<br />
A<br />
Besök vår webbplats<br />
för aktuell information<br />
www.ski.se<br />
Sverige<br />
Porto betalt
Ja tack, jag vill gärna ha ett eget ex av F&U-magazinet Nucleus<br />
Namn<br />
Företag<br />
Adress<br />
Postnummer Postadress<br />
Ja tack, jag vill gärna ha ett eget ex av F&U-magazinet Nucleus<br />
Namn<br />
Företag<br />
Adress<br />
Postnummer Postadress<br />
Ja tack, jag vill gärna ha ett eget ex av F&U-magazinet Nucleus<br />
Namn<br />
Företag<br />
Adress<br />
Postnummer Postadress<br />
Ja tack, jag vill gärna ha ett eget ex av F&U-magazinet Nucleus<br />
Namn<br />
Företag<br />
Adress<br />
Postnummer Postadress<br />
Land
By air mail<br />
Par avion<br />
IBRS/CCRI: 110 620 100<br />
STATENS KÄRNKRAFTINSPEKTION<br />
SVARSPOST<br />
110 620 100<br />
110 00 STOCKHOLM<br />
SVARSPOST<br />
110 620 100<br />
110 00 STOCKHOLM<br />
STATENS KÄRNKRAFTINSPEKTION<br />
S-110 00 STOCKHOLM<br />
SWEDEN<br />
Frankeras ej<br />
betalar portot<br />
Frankeras ej<br />
betalar portot<br />
STATENS KÄRNKRAFTINSPEKTION<br />
STATENS KÄRNKRAFTINSPEKTION<br />
SVARSPOST<br />
110 620 100<br />
110 00 STOCKHOLM<br />
REPLY PAID/REPONSE PAYEE<br />
SWEDEN/SUEDE<br />
Frankeras ej<br />
betalar portot<br />
NE PAS AFFRANCHIR<br />
NO STAMP REQUI-