5 Avfallsmengder og kapasiteter

Dette kapitlet gir en oversikt og prognose over mengde radioaktivt avfall og brukt brensel. Slik informasjon vil være en forutsetning for dimensjonering og kapasitetsplanlegging av et nytt mellomlager. Oversikten over brukt brensel er en oppdatering av tilsvarende oversikt i Bergan-utvalget (NOU 2001:30) og Fase 1-utvalget (Fase 1-utvalget, 2004), men er i motsetning til tidligere oversikter brutt ned på de enkelte anlegg.

I estimater over avfall som ikke kan deponeres i Himdalen har utvalget valgt å være fleksibel i forhold til hva som regnes som langlivet middelsaktivt avfall slik det er beskrevet i mandatet. I dette ligger en erkjennelse både av at avfallsdefinisjoner ikke er eksakte (jf. kapittel 3.1) og at det etter utvalgets mening er viktig å sørge for at alt avfall med strålefare sikres en forsvarlig og hensiktsmessig lagring (jf. utvalgets tolkning av mandat i kapittel 1.4).

Lagringsbehov i et nytt mellomlager vil i stor grad avhenge av den nasjonale forvaltningen innenfor området. I dette ligger blant annet strategiske valg av i hvilken grad avfall eksporteres ut av landet, eksempelvis i hvilken grad radioaktive kilder returneres til produsent i utlandet etter bruk. Lagringsbehovet vil videre avhenge av de begrensingene som settes på det nasjonale deponiet for radioaktivt avfall. Alt dette er forhold som utvalget har begrensede muligheter for å vurdere.

5.1 Mengder av kapasiteter for brukt brensel

Sammenlignet med kommersielle kjernekraftreaktorer, hvor typisk termisk effekt ligger fra 2 – 5 000 MW er de norske forskningsreaktorene små. Mengden brensel i reaktorkjernen blir således svært liten.

Det er i Norge, i perioden fra 1951 og frem til 1. januar 2004, akkumulert ca. 16,7 tonn reaktorbrensel. En oversikt over brensel er gitt i tabell 5.1.

Anriket oksidisk brensel utgjør omtrent 1/3 av totalen, eller rundt 5,5 tonn. Dette er den brenselstypen som er i bruk både ved HBWR og JEEP II. Dette brenselet kan i hovedsak deles i to hoveddeler.

• Omtrent 4 tonn av dette brenselet har en kapsling av zircaloy eller andre materialer som regnes å ha god lagringsbestandighet. Dette gjelder så godt som alt brensel i Halden og omtrent 0,5 tonn brensel av brenselet ved Met. Lab II på Kjeller.

• Omtrent 1,5 tonn brensel har en kapsling av aluminium og regnes av den grunn å ha dårlig lagringsbestandighet (Teknisk utvalg, 2010). Dette gjelder alt brensel fra JEEP II samt et mindre mengde brensel fra JEEP I.

Omtrent 11,3 tonn brensel (eller 2/3 av total mengde brensel) er en historisk brenselstype bestående av naturlig uran i metallisk form og som er kapslet med aluminium og som derfor regnes å ha dårlig lagringsbestandighet (Teknisk utvalg, 2010) Dette brenslet har sitt opphav i driften av JEEP I reaktoren og fra første brenselsladning i HBWR og lagres i henholdsvis JEEP I stavbrønn og i horisontalt tørrlager i bunkerbygningen i Halden.

I tillegg til det nevnte brenselet kommer en mindre mengde med andre brenselstyper. Dette er i hovedsak eksperimentalbrensel som MOX, «inert matrix» og thoriumbrensel og utgjør under 1 % av den totale mengden brukt brensel. Det er ikke vesentlige forhold som tilsier at det skulle være problemer med en forlenget mellomlagring av dette brenselet.

Samlet sett er rundt 4 tonn av brukt brensel av en type som regnes å ha god lagringsbestandighet, og dette motsvarer rundt ¼ av alt brensel. Den resterende mengden på i underkant av 13 tonn, eller ¾ av total mengde, regnes å ha dårlig lagringsbestandighet. Kapasiteten i lagrene hvor brenselet i dag lagres er tilstrekkelig for drift av reaktorene også ut over gjeldene konsesjonsperiode, noe som også var en av forutsetningene for gjeldende konsesjon (IFE, 2010b).

5.2 Mengder og kapasiteter for lav- og middelsaktivt avfall

5.2.1 Estimat over avfall i KLDRA-Himdalen

Et estimat over mengden avfall som planlegges deponert i Himdalen fram til 2030 er gitt i tabell 5.2. Estimatet er angitt i tønneekvivalenter, hvilket er et mål for det volum som avfallet opptar sett i forhold til en standardisert lagringstønne. Disse estimatene er imidlertid beheftet med en betydelig usikkerhet både i forhold til framtidig virksomhet og myndighetskrav til avfallsbehandlingen.

Pr. mars 2010 er det totalt 4750 tønneekvivalenter deponert i Himdalen (IFE, 2010b). Årlig tilvekst i avfall er rundt 120 tønneekvivalenter (NRPA-2006). Denne tilveksten har vært noe høyere de siste årene blant annet på grunn av kasserte røykvarslere.

Estimater over rivingsavfall ved en framtidig riving av IFEs nukleære anlegg baserer seg på IFEs dekommisjoneringsplan oversendt Statens strålevern i desember 2010 (IFE 2010c). Disse planene innebærer at alle reaktordeler og brenselslagre fjernes og at bygningene kan friklasses for ubegrenset bruk. Total mengde avfall fra avvikling er estimert til 3533 tønneekvivalenter.

Estimatet tilsier at deponeringsbehovet fram til 2030 vil være i overkant av 10000 tønneekvivalenter, som er kapasiteten av anlegget om lagringsdelen omgjøres til deponi.

I tillegg til tallene over, vil deponeringen av 292 m² rivingsbetong utgjøre en spesiell utfordring (IFE 2010c). Dette skyldes ikke primært innholdet av radioaktivitet, men at volumet av rivingsbetong er høyt. Foreløpige diskusjoner har gått ut på at dette kan brukes til å fylle opp volumet under takkonstruksjonen på sarkofagene i KLDRA Himdalen.

5.2.2 Avfall som ikke kan deponeres i Himdalen

Det finnes en del radioaktivt avfall i Norge som ikke kan deponeres i Himdalen. Det viktigste av dette er uran eller sterkere langlivede strålekilder, hvor deponeringen vil utfordre de aktivitetsbegrensinger som tilkommer gjennom dosebegrensningen på 1 µSv pr år for utslippsscenario 300 – 500 år etter forsegling av anlegget.

Uranholdig avfall

Det er lagret rundt 4,5 tonn med uranholdig avfall ved IFE i form av ikke bestrålt materiale (se tabell 5.3). Dette materialet karakteriseres av et relativt lavt strålingsnivå, og kan normalt enkelt håndteres uten noen form for skjerming. Lang halveringstid gjør imidlertid at uran ikke er egnet for deponering i Himdalen. En spesiell utfordring ved uran er at det er underlagt IAEA sikkerhetskontroll, både som anriket uran, naturlig uran og utarmet uran.

Brenselsproduksjonen ved IFE er eneste kilde til avfall i form av anriket uran. Eksempel på slikt avfall vil være pellets som ikke følger gitte spesifikasjoner og derfor blir kassert.

Naturlig uran finnes i form av ferdig produserte brenselselementer for bruk i JEEP I reaktoren som ble satt på lager da reaktoren ble lagt ned i 1967. I tillegg kommer materiale som ved avsluttet drift av Uranrenseanlegget i 1968 ble hensatt som uranholdig løsning og som ble solidifisert i 2005 til 2008. Til sist kommer at IFE jevnlig mottar uran og annet langlivet radioaktivt avfall som har vært brukt i undervisning ved skoler og andre undervisningsinstitusjoner. Typisk er dette mindre mengder som har vært brukt til undervisningsformål.

Utarmet uran kommer i hovedsak fra skjermingsbeholdere brukt i helsevesenet. Enkelte kilder, spesielt sterke terapikilder, har uran i skjermingen.

Tall fra Statens strålevern viser at det er ytterligere 3,4 tonn med utarmet uran hos diverse brukere i Norge. I et perspektiv fram til 2030 vil det være rimelig å tenke seg at mye av dette vil være å betrakte som radioaktivt avfall for lagring/deponering i Norge. For utarmet uran kan det finnes materiale, eksempelvis skjermingsbeholdere, fra den tiden hvor det ikke var krav til at dette materialet ble registrert hos myndighetene.

Brukte radioaktive kilder

Av rene strålingskilder, er dette primært sterkere Am-241 kilder som ikke kan inngå i KLDRA-Himdalen. Dette fordi Am-241 har en halveringstid på 432 år. Tidligere ble det brukt langlivede a-kilder innen kreftterapi i form av Radiumnåler. Denne bruken opphørte for flere år siden, og man antar at samtlige av disse har avhendet som avfall.

I Norge er petroleumsvirksomheten et viktig anvendelsesområde for sterke Am-241 kilder, ofte som nøytronkilder i kombinasjon med Beryllium. Antar man oljeproduksjonen i Nordsjøen som avtagende, kan det være behov for å lagre i størrelsesorden 10 – 20 tønner med Am-241 kilder. Flere av disse kildene som brukes i Nordsjøen har utenlandske eiere og kan derfor tenkes lagret og deponert utenfor Norge.

Tønner fra overflatedeponi

I lagerdelen av KLDRA-Himdalen er det plasser 166 tønner fra oppgravingen av overflatedeponiet på Kjeller. Disse utgjør i dag det største volumet av avfall som ikke kan deponeres. Dette avfallet er estimert å inneholde 35 gram plutonium og stammer fra rivingen av uranrenseanlegget (IFE-2007, NRPA-2006).

Om man baserer en beslutning på en videreføring av den forvaltning som lå til grunn for siste konsesjonsvedtak, vil disse tønnene kunne deponeres om lagerdelen i Himdalen-anlegget ble omregulert til deponi.

Rivingsavfall

Rivingen av nukleære anlegg gir opphav til avfall med et stort spenn i mengden av radioaktivitet. Det meste av dette avfallet vil kunne deponeres i Himdalen. Avviklingsplanen for IFE legger til grunn at reaktortank og reaktorinterne deler fra Halden-reaktoren høyst sannsynlig må mellomlagres før deponering. (IFE, 2010c) Totalt dreier dette seg om 160 tonn avfall, i all hovedsak stål.

Utvalget er imidlertid kjent med at det foregår en prosess for å vurdere ivaretakelse av funksjonskravet til KLDRA Himdalen for ulike radioaktive nuklider. Fram til denne prosessen er avsluttet vil det være usikkerhet knyttet til om alt rivingsavfall vil kunne deponeres ved KLDRA Himdalen.

Avfall fra opparbeiding av brukt brensel med dårlig lagringsstabilitet.

En løsning hvor man velger å gjenvinne, se kapittel 2.1, eller på annen måte å behandle det brukte metalliske brenselet rent kjemisk vil gi opphav til radioaktivt avfall. Mengde avfall og behandling av dette er beskrevet i kapittel 8.3