Håndtering av radioaktivt avfall på høyt nivå - High-level radioactive waste management

Brukt atombrensel lagret under vann og uten tak på Hanford -stedet i Washington , USA.

Håndtering av radioaktivt avfall på høyt nivå gjelder hvordan håndteres med radioaktive materialer som er opprettet under kjernekraftproduksjon og atomvåpen . Radioaktivt avfall inneholder en blanding av kortlivede og langlivede nuklider , så vel som ikke-radioaktive nuklider. Det ble angivelig lagret rundt 47 000 tonn (100 millioner pund) kjernefysisk avfall i USA i 2002.

De mest plagsomme transuranske elementene i brukt drivstoff er neptunium-237 (halveringstid to millioner år) og plutonium-239 (halveringstid 24 000 år). Følgelig krever radioaktivt avfall på høyt nivå sofistikert behandling og behandling for å kunne isolere det fra biosfære . Dette krever vanligvis behandling, etterfulgt av en langsiktig håndteringsstrategi som involverer permanent lagring, deponering eller transformasjon av avfallet til en giftfri form. Radioaktivt forfall følger halveringstidsregelen , noe som betyr at forfallshastigheten er omvendt proporsjonal med forfallets varighet. Med andre ord vil strålingen fra en lang levet isotop som jod-129 være mye mindre intens enn strålingen fra kortvarig isotop som jod-131 .

Regjeringer rundt om i verden vurderer en rekke alternativer for avfallshåndtering og deponering, vanligvis med dypgeologisk plassering , selv om det har vært begrenset fremgang med å implementere langsiktige avfallshåndteringsløsninger. Dette er delvis fordi de aktuelle tidsrammene for radioaktivt avfall varierer fra 10 000 til millioner av år, ifølge studier basert på effekten av estimerte stråledoser.

Således identifiserte ingeniør og fysiker Hannes Alfvén to grunnleggende forutsetninger for effektiv håndtering av radioaktivt avfall på høyt nivå: (1) stabile geologiske formasjoner, og (2) stabile menneskelige institusjoner over hundretusenvis av år. Som Alfvén antyder, har ingen kjent menneskelig sivilisasjon noensinne bestått så lenge, og det er ennå ikke oppdaget noen geologisk formasjon av tilstrekkelig størrelse for et permanent radioaktivt avfallslager som har vært stabilt i så lang periode. Ikke desto mindre kan det å unngå å konfrontere risikoen forbundet med håndtering av radioaktivt avfall skape en større utjevningsrisiko. Håndtering av radioaktivt avfall er et eksempel på politikkanalyse som krever spesiell oppmerksomhet på etiske hensyn, undersøkt i lys av usikkerhet og fremtid : vurdering av 'virkningen av praksis og teknologier på fremtidige generasjoner'.

Det er en debatt om hva som bør utgjøre et akseptabelt vitenskapelig og teknisk grunnlag for å fortsette strategier for fjerning av radioaktivt avfall. Det er de som har hevdet, på grunnlag av komplekse geokjemiske simuleringsmodeller, at avståelse fra kontroll over radioaktive materialer til geohydrologiske prosesser ved nedleggelse av depotet er en akseptabel risiko. De hevder at såkalte "naturlige analoger" hemmer underjordiske bevegelser av radionuklider, noe som gjør deponering av radioaktivt avfall i stabile geologiske formasjoner unødvendig. Imidlertid er eksisterende modeller av disse prosessene empirisk underbestemt: på grunn av slike prosessers underjordiske natur i solide geologiske formasjoner, har nøyaktigheten til datasimuleringsmodeller ikke blitt verifisert ved empirisk observasjon, absolutt ikke over tidsperioder som tilsvarer den dødelige halv- liv for radioaktivt avfall på høyt nivå. På den annen side insisterer noen på at dype geologiske depoter i stabile geologiske formasjoner er nødvendige. Nasjonale forvaltningsplaner i forskjellige land viser en rekke tilnærminger for å løse denne debatten.

Forskere foreslår at prognoser for helseskade for så lange perioder bør undersøkes kritisk . Praktiske studier vurderer bare opptil 100 år når det gjelder effektiv planlegging og kostnadsvurderinger. Langsiktig oppførsel av radioaktivt avfall er fortsatt gjenstand for pågående forskning. Ledelsesstrategier og implementeringsplaner for flere representative nasjonale myndigheter er beskrevet nedenfor.

Geologisk avhending

Hovedartikkel: Dyp geologisk depot

Det internasjonale panelet for fissile materialer har sagt:

Det er allment akseptert at brukt kjernebrensel og høyt opparbeidings- og plutoniumavfall krever godt designet lagring i perioder fra titusenvis til en million år, for å minimere utslipp av radioaktivitet i miljøet. Det kreves også sikkerhetstiltak for å sikre at verken plutonium eller høyt anriket uran blir viderekoblet til våpenbruk. Det er enighet om at plassering av brukt atombrensel i depoter hundrevis av meter under overflaten ville være tryggere enn ubestemt lagring av brukt drivstoff på overflaten.

Prosessen med å velge passende permanente depoter for høyt avfall og brukt drivstoff pågår nå i flere land, og det første forventes å bli tatt i bruk en tid etter 2017. Grunnkonseptet er å lokalisere en stor, stabil geologisk formasjon og bruke gruvedriftsteknologi til borer ut en tunnel, eller stor Boret tunnelboremaskiner (tilsvarende de som benyttes for å bore en kanal tunnel fra England til Frankrike) for å bore en aksel 500-1000 meter (1,600-3,300 fot) under overflaten, hvor rom eller hvelv kan graves for deponering av radioaktivt avfall på høyt nivå. Målet er å permanent isolere atomavfall fra menneskelig miljø. Imidlertid er mange fortsatt ukomfortable med det umiddelbare forvaltningsopphøret av dette avhendingssystemet, noe som tyder på at evigvarende styring og overvåking ville være mer forsiktig.

Fordi noen radioaktive arter har halveringstider lengre enn en million år, må til og med svært lave beholderlekkasjer og radionuklidvandringshastigheter tas i betraktning. Dessuten kan det kreve mer enn en halveringstid til noen kjernefysiske materialer mister nok radioaktivitet til ikke lenger å være dødelig for levende organismer. En gjennomgang av det svenske radioaktive avfallsprogrammet for radioaktivt avfall fra 1983 av National Academy of Sciences fant at landets estimat på flere hundre tusen år - kanskje opptil en million år - var nødvendig for avfallsisolering "fullt ut berettiget."

Den foreslåtte landbaserte metoden for avhending av avfall vil kaste kjernefysisk avfall i en subduksjonssone som er tilgjengelig fra land, og er derfor ikke forbudt ved internasjonal avtale. Denne metoden har blitt beskrevet som et levedyktig middel for avhending av radioaktivt avfall, og som en topp moderne teknologi for avfallshåndtering av atomavfall.

I naturen ble seksten lagre oppdaget ved Oklo -gruven i Gabon, hvor naturlige kjernefysiske reaksjoner fant sted for 1,7 milliarder år siden. Fisjonproduktene i disse naturlige formasjonene viste seg å ha beveget seg mindre enn 3 fot over denne perioden, selv om mangel på bevegelse kan skyldes mer oppbevaring i uraninittstrukturen enn uløselighet og sorpsjon fra bevegelig grunnvann; uraninittkrystaller er bedre bevart her enn de i brukte brenselstenger på grunn av en mindre fullstendig kjernefysisk reaksjon, slik at reaksjonsprodukter ville være mindre tilgjengelige for grunnvannsangrep.

Horisontal avhending av borhull beskriver forslag om å bore over en kilometer vertikalt, og to kilometer horisontalt i jordskorpen, med det formål å avhende avfall på høyt nivå, for eksempel brukt kjernebrensel , Cesium-137 eller Strontium-90 . Etter utplasseringen og gjenvinningsperioden ville borehull bli fylt opp igjen og forseglet. En serie tester av teknologien ble utført i november 2018 og deretter igjen offentlig i januar 2019 av et amerikansk privat selskap. Testen viste plassering av en testbeholder i et horisontalt borehull og gjenfinning av den samme beholderen. Det ble ikke brukt egentlig høyt avfall i denne testen.

Materialer for geologisk deponering

For å lagre radioaktivt avfall på høyt nivå i langsiktige geologiske depoter, må det brukes spesifikke avfallsformer som lar radioaktiviteten forfalle mens materialene beholder sin integritet i tusenvis av år. Materialene som brukes kan deles inn i noen få klasser: glassavfallsformer, keramiske avfallsformer og nanostrukturerte materialer.

De glassformer omfatter borsilikatglass og fosfatglass. Borosilikat atomavfallsglass brukes i industriell skala for å immobilisere radioaktivt avfall på høyt nivå i mange land som er produsenter av atomkraft eller har atomvåpen. Glassavfallsformene har fordelen av å være i stand til å romme et stort utvalg av avfallsstrømssammensetninger, de er enkle å skalere opp til industriell behandling, og de er stabile mot termiske, strålende og kjemiske forstyrrelser. Disse brillene fungerer ved å binde radioaktive elementer til ikke-radioaktive glassdannende elementer. Fosfatglass, mens de ikke brukes industrielt, har mye lavere oppløsningsrate enn borsilikatglass, noe som gjør dem til et mer gunstig alternativ. Imidlertid har ingen enkelt fosfatmateriale evnen til å romme alle de radioaktive produktene, så fosfatlagring krever mer opparbeiding for å skille avfallet i forskjellige fraksjoner. Begge glassene må behandles ved forhøyede temperaturer, noe som gjør dem ubrukelige for noen av de mer flyktige radiotoksiske elementene.

De keramiske avfallsformene gir høyere avfallsmengder enn glassalternativene fordi keramikk har krystallinsk struktur. Mineralanaloger av de keramiske avfallsformene gir også bevis for langvarig holdbarhet. På grunn av dette faktum og det faktum at de kan behandles ved lavere temperaturer, blir keramikk ofte ansett som neste generasjon i radioaktivt avfall på høyt nivå. Former for keramisk avfall gir et stort potensial, men det gjenstår mye forskning.

Nasjonale forvaltningsplaner

Finland, USA og Sverige er de mest avanserte når det gjelder å utvikle et dypt depot for fjerning av radioaktivt avfall på høyt nivå. Landene varierer i planene om å avhende brukt drivstoff direkte eller etter opparbeiding, og Frankrike og Japan har et omfattende engasjement for opparbeidelse. Den landsspesifikke statusen for avfallshåndteringsplaner på høyt nivå er beskrevet nedenfor.

I mange europeiske land (f.eks. Storbritannia, Finland, Nederland, Sverige og Sveits) er risiko- eller dosegrensen for et medlem av offentligheten utsatt for stråling fra et fremtidig atomavfallsanlegg på høyt nivå betydelig strengere enn det som foreslås av International Commission on Radiation Protection eller foreslått i USA. Europeiske grenser er ofte strengere enn standarden foreslått i 1990 av International Commission on Radiation Protection med en faktor 20, og strengere med en faktor på ti enn standarden foreslått av US Environmental Protection Agency (EPA) for Yucca Mountain atom avfallslager de første 10.000 årene etter nedleggelse. Videre er den amerikanske EPAs foreslåtte standard i mer enn 10 000 år 250 ganger mer tillatt enn den europeiske grensen.

Landene som har gjort størst fremgang mot et depot for radioaktivt avfall på høyt nivå, har vanligvis startet med offentlige konsultasjoner og gjort frivillig lokalisering til en nødvendig betingelse. Denne tilnærmingssøkende tilnærmingen antas å ha en større sjanse for suksess enn topp-down-beslutningsmåter, men prosessen er nødvendigvis treg, og det er "utilstrekkelig erfaring rundt om i verden for å vite om det vil lykkes i alle eksisterende og håpefulle atomkraftverk nasjoner ".

Videre ønsker de fleste lokalsamfunn ikke å være vert for et atomavfallsdepot da de er "bekymret for at samfunnet deres blir et de facto -sted for avfall i tusenvis av år, helse- og miljøkonsekvensene av en ulykke og lavere eiendomsverdier".

Asia

Kina

I Kina ( Folkerepublikken Kina ) leverer ti reaktorer omtrent 2% av strømmen og fem til er under bygging. Kina forpliktet seg til opparbeidelse på 1980 -tallet; et pilotanlegg er under bygging i Lanzhou , der det er konstruert et midlertidig lagringsanlegg for brukt drivstoff. Geologisk deponering har blitt studert siden 1985, og et permanent dypt geologisk depot var påkrevd ved lov i 2003. Lokaliteter i Gansu -provinsen nær Gobi -ørkenen i det nordvestlige Kina er under etterforskning, med et endelig sted forventet å bli valgt innen 2020, og faktisk avhending innen 2050.

Taiwan

I Taiwan ( Kina ) ble lagring av atomavfall bygget på sørspissen av Orchid Island i Taitung County , utenfor kysten av Taiwan Island. Anlegget ble bygget i 1982, og det eies og drives av Taipower . Anlegget mottar atomavfall fra Taipowers nåværende tre atomkraftverk . På grunn av den sterke motstanden fra lokalsamfunnet på øya, må imidlertid atomavfallet lagres på kraftanleggene selv.

India

India vedtok en lukket drivstoffsyklus, som innebærer opparbeidelse og resirkulering av brukt drivstoff. Opparbeidingen resulterer i at 2-3% av brukt drivstoff går til spill mens resten blir resirkulert. Avfallsbrenselet, kalt flytende avfall på høyt nivå, omdannes til glass gjennom forglassing. Forglasset avfall lagres deretter i en periode på 30-40 år for avkjøling.

Seksten atomreaktorer produserer omtrent 3% av Indias elektrisitet, og sju flere er under bygging. Brukt drivstoff blir behandlet på anlegg i Trombay nær Mumbai , ved Tarapur på vestkysten nord for Mumbai, og ved Kalpakkam på sørøstkysten av India. Plutonium vil bli brukt i en hurtigoppdretterreaktor (under bygging) for å produsere mer drivstoff og annet avfall som er forglasset i Tarapur og Trombay. Midlertidig lagring i 30 år forventes, med eventuell deponering i et dypt geologisk depot i krystallinsk stein nær Kalpakkam.

Japan

I 2000 oppfordret en spesifisert lov om endelig avhending av radioaktivt avfall til å opprette en ny organisasjon for å håndtere radioaktivt avfall på høyt nivå, og senere samme år ble Nuclear Waste Management Organization of Japan (NUMO) opprettet under jurisdiksjonen til økonomidepartementet. og industri. NUMO er ansvarlig for å velge et permanent dypt geologisk depotsted , bygging, drift og nedleggelse av anlegget for avfallsplassering innen 2040. Valg av sted begynte i 2002 og søknadsinformasjon ble sendt til 3239 kommuner, men innen 2006 hadde ingen lokale myndigheter meldt seg frivillig til vert anlegget. Kōchi prefektur viste interesse i 2007, men ordføreren trakk seg på grunn av lokal motstand. I desember 2013 bestemte regjeringen seg for å identifisere egnede kandidatområder før de kontaktet kommuner.

Lederen for Science Council i Japans ekspertpanel har sagt at Japans seismiske forhold gjør det vanskelig å forutsi grunnforhold i løpet av de nødvendige 100 000 årene, så det vil være umulig å overbevise publikum om sikkerheten ved dyp geologisk avhending.

Europa

Belgia

Belgia har syv atomreaktorer som gir om lag 52% av elektrisiteten. Belgisk brukt atombrensel ble først sendt til opparbeidelse i Frankrike. I 1993 ble opparbeidelsen suspendert etter en resolusjon fra det belgiske parlamentet; brukt drivstoff har siden blitt lagret på atomkraftverkene. Dyp deponering av radioaktivt avfall på høyt nivå (HLW) har blitt studert i Belgia i mer enn 30 år. Boom Clay studeres som en referansevertformasjon for HLW -avhending. Hades underjordiske forskningslaboratorium (URL) ligger på −223 m (−732 ft) i bomformasjonen på Mol -stedet . Den belgiske URL -en drives av Euridice Economic Interest Group , en felles organisasjon mellom SCK • CEN , det belgiske atomforskningssenteret som startet forskningen på avfallshåndtering i Belgia på 1970- og 1980 -tallet og ONDRAF/NIRAS , det belgiske byrået for radioaktivt avfall ledelse. I Belgia er tilsynsorganet med ansvar for veiledning og lisensgodkjenning Federal Agency of Nuclear Control, opprettet i 2001.

Finland

I 1983 bestemte regjeringen seg for å velge et sted for permanent depot innen 2010. Med fire atomreaktorer som leverer 29% av elektrisiteten, vedtok Finland i 1987 en atomkraftlov som gjorde produsentene av radioaktivt avfall ansvarlig for deponering, underlagt krav fra dets stråle- og nuklear sikkerhetsmyndighet og et absolutt veto gitt til lokale myndigheter der et foreslått depot skulle ligge. Produsenter av atomavfall organiserte selskapet Posiva , med ansvar for nettstedvalg, bygging og drift av et permanent depot. En lovendring fra 1994 krevde endelig deponering av brukt drivstoff i Finland, og forbød import eller eksport av radioaktivt avfall.

Miljøvurdering av fire steder skjedde i 1997–98, Posiva valgte stedet Olkiluoto i nærheten av to eksisterende reaktorer, og den lokale regjeringen godkjente det i 2000. Det finske parlamentet godkjente et dypt geologisk depot der i vulkansk berggrunn på omtrent 500 meters dyp ( 1.600 fot) i 2001. Depotkonseptet ligner på den svenske modellen, med containere som skal kles i kobber og begraves under vannstanden fra og med 2020. Et underjordisk karakteriseringsanlegg, Onkalo brukte atombrensellager , var under bygging på stedet i 2012.

Frankrike

Med 58 atomreaktorer som bidrar med omtrent 75% av elektrisiteten , den høyeste prosentandelen i noen land, har Frankrike bearbeidet sitt brukte reaktorbrensel siden kjernekraften ble introdusert der. Noe opparbeidet plutonium brukes til å lage drivstoff, men det produseres mer enn det som resirkuleres som reaktorbrensel. Frankrike behandler også brukt drivstoff til andre land, men atomavfallet returneres til opprinnelseslandet. Radioaktivt avfall fra bearbeiding av fransk brukt drivstoff forventes å bli deponert i et geologisk depot, i henhold til lovgivning vedtatt i 1991 som fastsatte en 15-års periode for forskning på radioaktivt avfall. I henhold til denne lovgivningen undersøkes oppdeling og transmutasjon av langlivede elementer, immobilisering og kondisjoneringsprosesser og langsiktig lagring på nær overflate av Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). Deponering i dype geologiske formasjoner studeres av det franske byrået for håndtering av radioaktivt avfall, L'Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs, i underjordiske forskningslaboratorier.

Tre steder ble identifisert for mulig dyp geologisk deponering i leire nær grensen til Meuse og Haute-Marne , nær Gard og ved Vienne . I 1998 godkjente regjeringen Meuse/Haute Marne Underground Research Laboratory , et sted nær Meuse/Haute-Marne og droppet de andre fra ytterligere vurdering. Det ble foreslått lovgivning i 2006 for å lisensiere et depot innen 2020, med drift forventet i 2035.

Tyskland

Anti-atomprotest i nærheten av avfallshåndteringssenter på Gorleben i Nord-Tyskland

Atomavfallspolitikken i Tyskland er i flytende retning. Tysk planlegging for et permanent geologisk depot begynte i 1974, med fokus på saltkuppelen Gorleben , en saltgruve nær Gorleben omtrent 100 kilometer nordøst for Braunschweig. Nettstedet ble kunngjort i 1977 med planer om et opparbeidingsanlegg, håndtering av brukt drivstoff og permanente deponeringsanlegg på et enkelt sted. Planene for opparbeidingsanlegget ble droppet i 1979. I 2000 ble den føderale regjeringen og verktøyene enige om å stanse underjordiske undersøkelser i tre til ti år, og regjeringen forpliktet seg til å avslutte bruken av atomkraft og stenge en reaktor i 2003.

I løpet av dager etter atomkatastrofen i Fukushima Daiichi i mars 2011 påla kansler Angela Merkel "et tre måneders moratorium på tidligere annonserte utvidelser for Tysklands eksisterende atomkraftverk, mens hun stengte syv av de 17 reaktorene som hadde vært i drift siden 1981". Protestene fortsatte, og 29. mai 2011 kunngjorde Merkels regjering at den ville stenge alle atomkraftverkene sine innen 2022.

I mellomtiden har elektriske verktøy transportert brukt drivstoff til midlertidige lagringsanlegg på Gorleben, Lubmin og Ahaus til midlertidige lagringsanlegg kan bygges i nærheten av reaktorsteder. Tidligere ble brukt drivstoff sendt til Frankrike eller Storbritannia for opparbeiding, men denne praksisen ble avsluttet i juli 2005.

Nederland

COVRA ( Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval ) er det nederlandske midlertidige kjernefysiske behandlings- og lagringsselskapet i Vlissingen , som lagrer avfallet som er produsert i deres eneste gjenværende atomkraftverk etter at det er opparbeidet av Areva NC i La Hague , Manche , Normandie , Frankrike . Inntil den nederlandske regjeringen bestemmer seg for hva de skal gjøre med avfallet, blir det på COVRA, som i dag har lisens til å drive i hundre år. Fra begynnelsen av 2017 er det ingen planer om et permanent deponeringsanlegg.

Russland

I Russland er departementet for atomenergi ( Minatom ) ansvarlig for 31 atomreaktorer som genererer omtrent 16% av elektrisiteten. Minatom er også ansvarlig for opparbeidelse og fjerning av radioaktivt avfall, inkludert over 25 000 tonn brukt kjernebrensel i midlertidig lagring i 2001.

Russland har en lang historie med å bearbeide brukt drivstoff til militære formål, og har tidligere planlagt å bearbeide importert brukt drivstoff, muligens inkludert noen av de 33 000 tonn brukt drivstoff som er akkumulert på steder i andre land som mottok drivstoff fra USA, som USA opprinnelig lovet å ta tilbake, for eksempel Brasil, Tsjekkia, India, Japan, Mexico, Slovenia, Sør -Korea, Sveits, Taiwan og EU.

En miljøvernlov i 1991 forbød import av radioaktivt materiale for langtidslagring eller begravelse i Russland, men kontroversiell lovgivning for å tillate import for permanent lagring ble vedtatt av det russiske parlamentet og signert av president Putin i 2001. På lang sikt ble russeren planen er for dyp geologisk deponering. Mest oppmerksomhet har blitt rettet mot steder der avfall har samlet seg i midlertidig lagring ved Mayak, nær Tsjeljabinsk i Uralfjellene, og i granitt i Krasnojarsk i Sibir.

Spania

Spania har fem aktive atomkraftverk med syv reaktorer som produserte 21% av landets elektrisitet i 2013. Videre er det eldre avfall på høyt nivå fra ytterligere to eldre, lukkede anlegg. Mellom 2004 og 2011 fremmet et topartsinitiativ fra den spanske regjeringen byggingen av et midlertidig sentralisert lagringsanlegg (ATC, Almacén Temporal Centralizado ), i likhet med det nederlandske COVRA -konseptet. På slutten av 2011 og begynnelsen av 2012 ble det siste grønne lyset gitt, foreløpige undersøkelser ble fullført og land ble kjøpt i nærheten av Villar de Cañas ( Cuenca ) etter en konkurransedyktig anbudsprosess. Anlegget ville i utgangspunktet være lisensiert i 60 år.

Imidlertid, kort tid før grensesnittet skulle begynne i 2015, ble prosjektet stoppet på grunn av en blanding av geologiske, tekniske, politiske og økologiske problemer. I slutten av 2015 anså den regionale regjeringen det som "foreldet" og effektivt "lammet." Fra begynnelsen av 2017 har prosjektet ikke blitt skrinlagt, men det forblir frosset, og det er ikke ventet ytterligere tiltak snart. I mellomtiden oppbevares brukt atombrensel og annet høyt nivå avfall i anleggets bassenger, samt lagring av tørr fat på stedet ( almacenes temporales individualizados ) i Garoña og Trillo .

Fra begynnelsen av 2017 er det heller ingen planer om et permanent deponeringsanlegg på høyt nivå. Lav- og middels nivå avfall lagres i El Cabril- anlegget ( provinsen Cordoba .)

Sverige

I Sverige er det fra 2007 ti kjernefysiske atomreaktorer som produserer omtrent 45% av elektrisiteten. To andre reaktorer i Barsebäck ble stengt i 1999 og 2005. Da disse reaktorene ble bygget, var det forventet at atombrenselet deres ville bli bearbeidet i et fremmed land, og opparbeidingsavfallet ville ikke bli returnert til Sverige. Senere ble byggingen av et innenlands opparbeidingsanlegg planlagt, men har ikke blitt bygget.

Vedtakelse av stipuleringsloven av 1977 overførte ansvaret for håndtering av atomavfall fra regjeringen til atomindustrien, og krever at reaktoroperatører presenterer en akseptabel plan for avfallshåndtering med "absolutt sikkerhet" for å få driftslisens. Tidlig i 1980, etter sammenbruddet av Three Mile Island i USA, ble det avholdt en folkeavstemning om fremtidig bruk av atomkraft i Sverige. På slutten av 1980, etter at en folkeavstemning med tre spørsmål ga blandede resultater, besluttet det svenske parlamentet å avvikle eksisterende reaktorer innen 2010. 5. februar 2009 kunngjorde Sveriges regjering en avtale som muliggjør utskifting av eksisterende reaktorer, og fasen effektivt avsluttes -policy. I 2010 åpnet den svenske regjeringen for bygging av nye atomreaktorer. De nye enhetene kan bare bygges på de eksisterende atomkraftstedene, Oskarshamn, Ringhals eller Forsmark, og bare for å erstatte en av de eksisterende reaktorene, som må stenges for at den nye skal kunne starte opp.

Det svenske kjernefysiske brensel- og avfallshåndteringsselskapet . (Svensk Kärnbränslehantering AB, kjent som SKB) ble opprettet i 1980 og er ansvarlig for endelig deponering av atomavfall der. Dette inkluderer drift av et overvåket gjenvinnbart lagringsanlegg, Central Interim Storage Facility for Spent Nuclear Fuel at Oskarshamn , omtrent 240 kilometer sør for Stockholm på Østersjøkysten; transport av brukt drivstoff; og bygging av et permanent depot. Svenske verktøy lagrer brukt drivstoff på reaktorstedet i ett år før det transporteres til anlegget på Oskarshamn, hvor det vil bli lagret i utgravde huler fylt med vann i omtrent 30 år før det flyttes til et permanent depot.

Konseptuell utforming av et permanent depot ble bestemt i 1983, og krevde plassering av kobberdekkede jernbeholdere i granittgrunnlag omtrent 500 meter (1600 fot) under jorden, under vannstanden i den såkalte KBS-3- metoden. Plassen rundt beholderne vil bli fylt med bentonittleire . Etter å ha undersøkt seks mulige steder for et permanent depot, ble tre nominert til videre undersøkelser, på Osthammar , Oskarshamn og Tierp . 3. juni 2009 valgte Swedish Nuclear Fuel and Waste Co. et sted for et dypt nivå avfall på Östhammar, nær Forsmark atomkraftverk. Søknaden om å bygge depotet ble levert av SKB 2011.

Sveits

Hovedartikkel: Atomenergi i Sveits

Sveits har fem atomreaktorer som gir om lag 43% av elektrisiteten rundt 2007 (34% i 2015). Noen sveitsiske brukte kjernefysiske drivstoff har blitt sendt til opparbeidelse i Frankrike og Storbritannia; mest drivstoff lagres uten opparbeiding. En bransjeeid organisasjon, ZWILAG, bygde og driver et sentralt midlertidig lagringsanlegg for brukt atombrensel og høyt nivå radioaktivt avfall, og for kondisjonering av lavt nivå radioaktivt avfall og for forbrenning av avfall. Andre midlertidige lagringsanlegg før ZWILAG fortsetter å operere i Sveits.

Det sveitsiske programmet vurderer alternativer for plassering av et dypt depot for avhending av radioaktivt avfall på høyt nivå, og for lav og mellomliggende avfall. Bygging av et depot er ikke planlagt før langt ut i dette århundret. Forskning på sedimentær stein (spesielt Opalinus Clay) utføres ved det sveitsiske berglaboratoriet Mont Terri ; Grimsel Test Site, et eldre anlegg i krystallinsk stein er også fortsatt aktivt.

Storbritannia

Storbritannia har 19 driftsreaktorer, som produserer omtrent 20% av elektrisiteten. Den behandler mye av det brukte drivstoffet på Sellafield på nordvestkysten overfor Irland, hvor atomavfall blir forglasset og forseglet i beholdere av rustfritt stål for tørr lagring over bakken i minst 50 år før det eventuelt blir dyp geologisk deponering. Sellafield har en historie med miljø- og sikkerhetsproblemer, inkludert en brann i et kjernefysisk anlegg i Windscale , og en betydelig hendelse i 2005 ved hovedopparbeidingsanlegget (THORP).

I 1982 ble Nuclear Industry Radioactive Waste Management Executive (NIREX) opprettet med ansvar for avhending av langvarig atomavfall og i 2006 anbefalte en komité for radioaktiv avfallshåndtering (CoRWM) ved Department of Environment, Food and Rural Affairs geologisk deponering 200 –1000 meter (660–3 280 fot) under jorden. NIREX utviklet et generisk depotkonsept basert på den svenske modellen, men har ennå ikke valgt et nettsted. En Nuclear Decommissioning Authority er ansvarlig for emballasje av avfall fra opparbeidelse og vil til slutt frita British Nuclear Fuels Ltd. fra ansvaret for kraftreaktorer og Sellafield opparbeidingsanlegg.

Nord Amerika

Canada

Hovedartikkel: Atomkraft i Canada

De 18 opererende atomkraftverkene i Canada genererte omtrent 16% av elektrisiteten i 2006. En nasjonal kjernefysisk avfallslov ble vedtatt av det kanadiske parlamentet i 2002, og krevde atomenergiselskaper å opprette en avfallshåndteringsorganisasjon å foreslå for Canadas regjering. tilnærminger for håndtering av atomavfall, og implementering av en tilnærming som deretter ble valgt av regjeringen. Loven definerte ledelse som "langsiktig forvaltning ved lagring eller avhending, inkludert håndtering, behandling, kondisjonering eller transport for lagring eller avhending."

Den resulterende organisasjonen for håndtering av atomavfall (NWMO) gjennomførte en omfattende treårig studie og konsultasjon med kanadiere. I 2005 anbefalte de Adaptive Phased Management, en tilnærming som vektla både tekniske og styringsmetoder. Den tekniske metoden inkluderte sentralisert isolasjon og inneslutning av brukt kjernebrensel i et dypt geologisk depot i en passende fjellformasjon, for eksempel granitt av Canadian Shield eller Ordovician sedimentære bergarter. Det ble også anbefalt en trinnvis beslutningsprosess støttet av et program for kontinuerlig læring, forskning og utvikling.

I 2007 godtok den kanadiske regjeringen denne anbefalingen, og NWMO fikk i oppgave å implementere anbefalingen. Ingen spesifikk tidsramme ble definert for prosessen. I 2009 utformet NWMO prosessen for valg av sted; lokaliseringen var forventet å ta 10 år eller mer.

forente stater

Hovedartikkel: Atomkraft i USA
Stedene i USA hvor atomavfall lagres

Den atomavfall Policy Act av 1982 etablert en rutetabell og fremgangsmåte for å konstruere en permanent, underjordisk oppbevaringssted for høyt nivå av radioaktivt avfall ved midten av 1990-tallet, og gitt en eller annen tilfeldig oppbevaring av avfall, inkludert brukt brensel fra 104 sivile kjernereaktorer som produserer omtrent 19,4% av strømmen der. USA i april 2008 hadde rundt 56 000 tonn brukt drivstoff og 20 000 beholdere med fast forsvarsrelatert avfall, og dette forventes å øke til 119 000 tonn (260 millioner pund) innen 2035. USA valgte Yucca Kjernefysisk avfallslager , et sluttdepot på Yucca Mountain i Nevada , men dette prosjektet var sterkt motarbeidet, og noen av de viktigste bekymringene var transport av avfall fra hele USA til dette stedet, muligheten for ulykker og usikkerheten av suksess med å isolere atomavfall fra menneskelig miljø for alltid. Yucca Mountain, med en kapasitet på 70 000 tonn radioaktivt avfall, forventet å åpne i 2017. Obama -administrasjonen avviste imidlertid bruken av stedet i USAs føderale budsjettforslag fra 2009 , som eliminerte all finansiering bortsett fra det som var nødvendig å svare på henvendelser fra Nuclear Regulatory Commission , "mens administrasjonen utarbeider en ny strategi for avhending av atomavfall." 5. mars 2009, fortalte energisekretær Steven Chu i en senathøring "Yucca Mountain -området ble ikke lenger sett på som et alternativ for lagring av reaktoravfall." Fra og med 1999, er militær-generert atomavfall blir begravet på avfalls Isolation Pilot Plant i New Mexico.

Siden brøkdelen av en radioisotops atomer som forfaller per tidsenhet er omvendt proporsjonal med dens halveringstid, vil den relative radioaktiviteten til en mengde begravet radioaktivt avfall av mennesker avta over tid sammenlignet med naturlige radioisotoper; slik som desintegrasjons-kjeder av 120 millioner megatonnes (260 Kvadrillion pounds) av thorium og 40 millioner megatonnes (88 Kvadrillion pounds) av uran som er ved relativt sporkonsentrasjoner av deler per million hverandre over hele skorpen er 30.000 Kvadrillion tonn (66.000.000 Kvadrillion pounds) masse . For eksempel, over en tidsramme på tusenvis av år, etter at de mest aktive korte halveringstiden radioisotoper forfalt, ville det å begrave amerikansk atomavfall øke radioaktiviteten i de 610 beste steinene og jordene i USA (10 millioner kvadratkilometer, 3,9 millioner kvadratkilometer) med ≈ 1 del av 10 millioner over den kumulative mengden naturlige radioisotoper i et slikt volum, selv om området i nærheten ville ha en langt høyere konsentrasjon av kunstige radioisotoper under jorden enn et slikt gjennomsnitt.

I et presidentnotat av 29. januar 2010 opprettet president Obama Blue Ribbon Commission on America's Nuclear Future (Commission). Kommisjonen, sammensatt av femten medlemmer, gjennomførte en omfattende toårig studie av avfallshåndtering av kjernefysisk avfall, det som omtales som "bakenden" av kjernekraftprosessen. Kommisjonen opprettet tre underkomiteer: Reaktor- og drivstoffsyklusteknologi, transport og lagring og avhending. 26. januar 2012 sendte kommisjonen sin endelige rapport til energisekretær Steven Chu. I den avsluttende rapporten for avhendingskomiteen utsteder ikke kommisjonen anbefalinger for et bestemt område, men presenterer heller en omfattende anbefaling for avhendingsstrategier. Under undersøkelsen besøkte kommisjonen Finland, Frankrike, Japan, Russland, Sverige og Storbritannia. I sin siste rapport la Kommisjonen frem sju anbefalinger for å utvikle en omfattende strategi for å følge:

Anbefaling nr. 1
USA bør gjennomføre et integrert program for håndtering av atomavfall som fører til rettidig utvikling av ett eller flere permanente dype geologiske anlegg for sikker deponering av brukt drivstoff og kjernefysisk avfall på høyt nivå.
Anbefaling nr. 2
En ny, engangsorganisasjon er nødvendig for å utvikle og implementere et fokusert, integrert program for transport, lagring og deponering av atomavfall i USA.
Anbefaling nr. 3
Sikret tilgang til saldoen i atomavfallsfondet (NWF) og inntektene som genereres av årlige kjerneavfallsgebyrer fra avgiftsbetalere er helt avgjørende og må gis til den nye organisasjonen for håndtering av atomavfall.
Anbefaling nr. 4
En ny tilnærming er nødvendig for å lokalisere og utvikle atomavfallsanlegg i USA i fremtiden. Vi tror at disse prosessene mest sannsynlig vil lykkes hvis de er:
  • Adaptiv - i den forstand at selve prosessen er fleksibel og gir beslutninger som er lydhøre for ny informasjon og ny teknisk, sosial eller politisk utvikling.
  • Iscenesatt-i den forstand at viktige beslutninger revideres og endres etter behov underveis i stedet for å være forhåndsbestemt på forhånd.
  • Samtykkebasert-i den forstand at berørte lokalsamfunn har en mulighet til å bestemme om de vil godta fasilitetsbeslutninger og beholde betydelig lokal kontroll.
  • Gjennomsiktig - i den forstand at alle interessenter har en mulighet til å forstå viktige beslutninger og engasjere seg i prosessen på en meningsfull måte.
  • Standarder og vitenskapsbaserte-i den forstand at publikum kan ha tillit til at alle fasiliteter oppfyller strenge, objektive og konsekvent anvendte standarder for sikkerhet og miljøvern.
  • Styres av partnerskapsordninger eller lovlig håndhevbare avtaler med vertsstater, stammer og lokalsamfunn.
Anbefaling #5
Den nåværende inndelingen av forskriftsansvar for langsiktig depotytelse mellom Flyktninghjelpen og Miljøvernmyndigheten er hensiktsmessig og bør fortsette. De to byråene bør utvikle nye, steduavhengige sikkerhetsstandarder i en formelt koordinert felles prosess som aktivt engasjerer og ber om innspill fra alle relevante valgkretser.
Anbefaling #6
De lokale, statlige og stammemyndigheters roller, ansvar og myndigheter (med hensyn til lokalisering av anlegg og andre aspekter ved avhending av atomavfall) må være et element i forhandlingen mellom den føderale regjeringen og de andre berørte regjeringsenhetene for å etablere en deponeringsanlegg. I tillegg til juridisk bindende avtaler, som omtalt i anbefaling nr. 4, må alle berørte regjeringsnivåer (lokale, statlige, stammefolk, etc.) minst ha en meningsfull rådgivende rolle i alle andre viktige beslutninger. I tillegg bør stater og stammer beholde - eller om nødvendig delegeres - direkte myndighet over aspekter ved regulering, tillatelse og operasjoner der tilsyn under føderalt nivå kan utøves effektivt og på en måte som er nyttig for å beskytte interessene og få tillit hos berørte lokalsamfunn og innbyggere.
Anbefaling #7
Nuclear Waste Technical Review Board (NWTRB) bør beholdes som en verdifull kilde til uavhengig teknisk rådgivning og gjennomgang.

Internasjonalt depot

Selv om Australia ikke har noen atomkraftreaktorer, vurderte Pangea Resources å plassere et internasjonalt depot i utmarken i Sør -Australia eller Vest -Australia i 1998, men dette stimulerte lovgivningsmessig opposisjon i både stater og det australske nasjonale senatet i løpet av året etter. Deretter opphørte Pangea virksomheten i Australia, men gjentok seg som Pangea International Association, og utviklet seg i 2002 til Association for Regional and International Underground Storage med støtte fra Belgia, Bulgaria, Ungarn, Japan og Sveits. Et generelt konsept for et internasjonalt depot har blitt fremmet av en av rektorene i alle tre virksomhetene. Russland har uttrykt interesse for å tjene som et depot for andre land, men ser ikke for seg sponsing eller kontroll av et internasjonalt organ eller en gruppe andre land. Sør -Afrika, Argentina og vestlige Kina har også blitt nevnt som mulige steder.

I EU forhandler COVRA om et europeisk avfallshåndteringssystem med enkelt deponeringsanlegg som kan brukes av flere EU-land. Denne lagringsmuligheten for hele EU blir undersøkt under SAPIERR-2-programmet.

Se også

Merknader

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker