Strålsäkerhetscentralens säkerhetsuppskattning av Posivas ansökan om byggnadstillstånden 11.2.2015
Strålsäkerhetscentralen Bilag 1. Säkerhetsuppskattning Innehåll 1. Inledning... 4 1.1 Allmänt om slutförvaringsprojektet... 4 1.2 Regelverk gällande säkerheten... 5 1.3 Andra utgångspunkter för säkerhetsuppskattningen och dess disposition... 6 1.4 Tillämpningsområde för och definitioner i statsrådets förordning 736/2008... 7 2. Säkerhetsprinciper för ett slutförvaringssystem... 9 2.1. Allmänna principer... 9 2.2. Flerbarriärsprincipen... 11 2.3. Forsknings- och kontrollprogram under drift... 13 3. Planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen med tanke på säkerheten under drift.. 15 3.1. Allmänna säkerhetsprinciper för kärnavfallsanläggningen... 15 3.2. Störnings- och olyckssituationer... 22 3.3. Säkerhets- och jordbävningsklassificering... 24 3.4. Använt kärnbränsle... 26 3.5. Realisering av stråldosrestriktioner under drift... 27 3.6. Sannolikhetsbaserad riskanalys i planeringsskedet... 29 4. Byggande av kärnavfallsanläggning... 30 4.1. Inkapslingsanläggning och övriga byggnader ovan mark... 30 4.2. Slutförvarsanläggning... 30 4.3. Kvalitetsledning under byggandet... 32 5. Ibruktagande och användning... 34 6. Nedläggning och förslutning... 37 7. Långtidssäkerhet... 38 7.1. Naturlig barriär... 39 7.2. Tekniska barriärer... 42 7.3. Analys av långtidssäkerheten... 46 7.4. Säkerhetsbevisningens tillförlitlighet... 52 8. Posivas plan för att ordna nödvändig tillsyn för att förhindra spridning av kärnvapen... 53 9. Beredskapsarrangemang... 54 10. Skyddsarrangemang... 56 11. Ledningssystem och säkerhetskultur... 58 12. Övriga krav... 63 12.1. Hantering av åldring... 63 12.2. Säkerställande av STUKs tillsynsmöjligheter... 64
Strålsäkerhetscentralen Bilag 1. Säkerhetsuppskattning 12.3. Möjligheten att återta slutförvarat använt kärnbränsle... 65 12.4. Alternativ lösning (KBS-3H) med horisontell deponering av använt bränsle... 66 12.5. Transporter... 68 13. Sammandrag... 69
1. Inledning Posiva Oy (Posiva) lämnade den 28 december 2012 till statsrådet en ansökan om uppförande av en anläggning för inkapsling och slutförvaring av använt kärnbränsle i Olkiluoto, Euraåminne. Arbets- och näringsministeriet (ANM) har begärt av Strålsäkerhetscentralen (STUK) ett utlåtande om Posivas ansökan om byggnadstillstånd (TEM/2955/08.05.01/2012, 15.2.2013). I denna säkerhetsuppskattning ges motiveringen till STUKs utlåtande. Säkerhetsuppskattningen baserar sig på en granskning av Posivas ansökan om byggnadstillstånd samt till ansökan hörande handlingar som inlämnats till STUK. Den täcker projektets kärnoch strålsäkerhet, säkerhetsarrangemang, planering av beredskapsarrangemang och övervakning av kärnmaterial. Slutledningarna i detta utlåtande baserar sig på den av Posiva angivna maximimängden avfall som ska slutförvaras, men de är giltiga även vid mindre avfallsmängder. 1.1 Allmänt om slutförvaringsprojektet I Posivas ansökan om byggnadstillstånd föreslås slutförvaring av högst 9 000 uranton (tu) använt kärnbränsle. Detta motsvarar den kärnavfallsvolym som uppstår under driften av kraftverksenheterna Olkiluoto 1 och 2, kraftverksenhet Olkiluoto 3 som är under uppförande och kraftverksenhet Olkiluoto 4 vars planering pågår, vilka alla drivs av Teollisuuden Voima Oyj (TVO), samt kraftverksenheterna Lovisa 1 och 2, vilka drivs av Fortum Power and Heat Oy (Fortum). I mängden ingår inte det använda kärnbränslet som enligt ett avtal som var i kraft fram till 1996 transporterades från kraftverksenheterna i Lovisa till upparbetningsanläggningen Majak i Ryssland. Det använda kärnbränslet lagras i lager för använt kärnbränsle vid kärnkraftverken, varifrån det använda kärnbränslet som ska slutförvaras transporteras till inkapslingsanläggningen. Inkapslingsanläggningen är inte planerad för storskalig lagring av kärnbränsle utan dit transporteras åt gången bara den mängd kärnbränsle som ska slutförvaras. Posivas slutförvaringsprojekt baserar sig på KBS-3-konceptet som bygger på flerbarriärsprincipen och där använt kärnbränsle, efter att det mellanlagrats minst 20 år slutförvaras inkapslat i koppar- och järnkapslar i slutförvaringsutrymmen som byggs i berggrunden. Posivas kärnavfallsanläggning består av inkapslingsanläggningen på markytan ovanför slutförvarsanläggningen och slutförvarsanläggningen som sträcker sig till cirka 450 meters djup. I inkapslingsanläggningen placeras det använda kärnbränslet i en slutförvaringskapsel och kapselns kopparlock försluts genom svetsning. De färdiga slutförvaringskapslarna flyttas från inkapslingsanläggningen via ett schakt till den underjordiska slutförvarsanläggningen. Inkapslingsanläggningen byggs helt färdig innan kärnavfallsanläggningen tas i bruk. I slutförvarsanläggningen transporteras slutförvaringskapslarna till slutförvaringstunnlar och monteras i slutförvaringshål som är fodrade med bentonitlera. Efter montering av kapslarna fylls tunnlarna med lermaterial och stängs allteftersom den planerade mängden kapslar har monterats i dem. I slutförvarsanläggningen byggs under driftperioden fler slutförvaringstunnlar allteftersom slutförvaringen framskrider. I anslutning till slutförvarsanläggningen byggs även utrymmen för slutförvaring av avfall som innehåller radioaktiva ämnen och som uppkommer under driften av inkapslingsoch slutförvarsanläggningen och dess nedläggning. 4
När allt använt kärnbränsle samt det kärnavfall som uppkommit under drift och nedläggning har placerats i slutförvar avslutas kärnavfallsanläggningens driftsperiod med nedläggning och rivning av inkapslingsanläggningen ovan jord samt med återfyllning och förslutning av utrymmena i den underjordiska slutförvarsanläggningen. Nära markytan fylls utrymmena i berget med konstruktioner som ska försvåra intrång av människan i slutförvaringsutrymmena. Efter förslutning är den planerade slutförvaringen av använt kärnbränsle passivt säker. Tryggandet av slutförvaringens säkerhet efter förslutning kräver varken övervakning av slutförvaringsplatsen eller andra underhållsåtgärder. 1.2 Regelverk gällande säkerheten Om säkerheten vid användning av kärnenergi stadgas i paragraferna 5-7 i kärnenergilagen (KEL, 990/1987). 5 Användning av kärnenergi skall, med beaktande av dess olika verkningar, vara förenlig med samhällets helhetsintresse. 6 Användningen av kärnenergi skall vara säker och får ej orsaka skada på människor, miljö eller egendom. 6 a Kärnavfall, som uppkommit i Finland i samband med användningen av kärnenergi eller som en följd av användningen av kärnenergi, skall hanteras, lagras och slutförvaras på ett sätt som är avsett att bli bestående i Finland [ ] och 7 En förutsättning för användning av kärnenergi är att skydds- och beredskapsarrangemangen samt övriga arrangemang för att begränsa kärnskador och skydda användningen av kärnenergi mot lagstridig verksamhet är tillräckliga. Vid användning av kärnenergi ska man följa principerna enligt KEL 2 a kap.: säkerheten vid användning av kärnenergi ska hållas på en så hög nivå som det praktiskt är möjligt, säkerheten ska säkerställas enligt principen om djupförsvar, maximivärdena för personalens och omgivningens exponering för strålning får inte överskridas och vid planeringen av en kärnanläggning ska det finnas beredskap för eventuella driftstörningar och olyckor. Det ska visas på ett tillförlitligt sätt att de krav som gäller säkerheten i en kärnanläggning blir uppfyllda och anläggningens säkerhet ska bedömas som helhet med regelbundna intervall. Säkerheten ska prioriteras när kärnanläggningar uppförs och drivs och redan under planeringen ska det skapas beredskap för nedläggning av anläggningen samt för hanteringen av kärnämnen och kärnavfall. Tillståndshavaren ska ha tillräckligt med yrkeskunnig personal som är lämpad för sina uppgifter, en ansvarig föreståndare och ett ledningssystem. Tillståndshavaren för en kärnanläggning ska se till att det finns tillräckliga beredskaps- och skyddsarrangemang. De allmänna säkerhetsföreskrifterna i kärnenergilagen preciseras genom följande förordningar av statsrådet som utfärdats med stöd av KEL 82 : - statsrådets förordning om säkerheten vid slutförvaring av kärnavfall (SRF 736/2008) - statsrådets förordning om skyddsarrangemang vid användning av kärnenergi (SRF 734/2008) - statsrådets förordning om beredskapsarrangemang vid kärnkraftverk (SRF 716/2013). Utöver dessa har Strålsäkerhetscentralen publicerat STUKs bestämmelsesamling, YVLdirektiven, där man i detalj definierar säkerhetskraven. Tillståndshavaren har rätt att föreslå ett förfaringssätt eller en lösning som avviker från YVL-direktiven, men i detta fall 5
ska tillståndshavaren på ett tillförlitligt sätt visa att den säkerhetsnivå som krävs enligt YVL-direktivenblir uppfylld. Posivas underlag till ansökan om byggnadstillstånd har granskats mot de gällande YVLdirektiven som publicerades 2013. Internationellt sett är kravnivån i STUKs nya direktiv hög. Direktiven utarbetades så att de skulle uppfylla minst de kravdokument som utfärdats av Internationella atomenergiorganet (IAEA) och sammanslutningen av västeuropeiska tillsynsmyndigheter på det kärntekniska området (WENRA) och som var i kraft då de nya direktiven utarbetades. Direktivens aktualitet bedöms regelbundet och direktiven uppdateras efter behov. STUKs förnyade YVL-direktiv publicerades efter att Posiva hade lämnat in sin ansökan om byggnadstillstånd och de till ansökan hörande underlagen som ställts till STUK. Enligt STUKs beslut (1/0010/2011) har Posiva haft rätt att i beredningen av tillståndsansökan använda de senaste utkasten till YVL-direktiven. Posiva har i mån av möjlighet använt de utkast som funnits tillgängliga medan ansökan om byggnadstillståndet bereddes, men utkasten till YVL-direktiven ändrades ännu under 2013. 1.3 Andra utgångspunkter för säkerhetsuppskattningen och dess disposition Säkerhetsuppskattningen baserar sig på de tekniska underlagen enligt 35 i KEF samt 16 i SRF 736/2008 som Posiva tillställt STUK. Underlagen tillställdes STUK i flera omgångar och dokumenten har under ansökningsprocessen uppdaterats eller annars kompletterats; å ena sidan utgående från anmärkningar från STUK, å andra sidan utgående från framsteg i planeringen av anläggningen. STUK har behandlat ovan nämnda tekniska underlag i samband med handläggningen av ansökan om byggnadstillstånd och fattat beslut om godkännande av dem: Preliminär säkerhetsrapport, STUKs beslut 1/H42241/2012 10.2.2015 Sannolikhetsbaserad riskanalys i planeringsskedet, STUKs beslut 1/H42253/2012 10.2.2015 Förslag till klassificeringsdokument, STUKs beslut 3/H42261/2014 10.2.2015 Redogörelse över styrningen av kärnanläggningens byggande, STUKs beslut 1/H41401/2014 24.6.2014 Preliminär plan för säkerhetsarrangemang, STUKs beslut 2/H42217/2014 5.1.2015 Preliminär plan för beredskapsarrangemang, STUKs beslut 3/H41501/2013 3.4.2014 En plan för att ordna nödvändig tillsyn för att förhindra spridning av kärnvapen, STUKs beslut 18/H42212/2014 12.12.2014 Redogörelse för arrangemang som avses i KEL 19 7 punkten (säkerställande av STUKs möjligheter för tillsyn), STUKs beslut 9/H42212/2013 9.12.2013 Säkerhetsbevisning rörande slutförvarsanläggningens långtidssäkerhet, STUKs beslut 1/H42252/2015, 10.2.2015 I säkerhetsuppskattningen har säkerheten i Posivas projekt bedömts i förhållande till de krav som ställs i statsrådets förordningar 736/2008, 734/2008 och 716/2013. I säkerhetsuppskattningen presenteras kraven enligt SRF 736/2008, men dispositionen följer inte direkt strukturen i förordningen om säkerheten vid slutförvaring av kärnavfall, utan innehållet är indelat i tematiska helheter. På grund av detta tillvägagångssätt har momenten under paragraferna i statsrådets förordning vid behov behandlats i delar och respektive moment har presenterats i anslutning till respektive tematiska delområde. Kraven i statsrådets förordningar om skydds- och beredskapsarrangemang presenteras inte 6
i säkerhetsuppskattningen, men innehållet i dessa har gåtts igenom. Granskningens resultat sammanfattas i slutet av säkerhetsuppskattningen. Utöver ovan nämnda statsrådets förordningar täcker säkerhetsuppskattningen även sådana förutsättningar enligt KEL 18 och 19 som inte har tagits med i de nuvarande statsrådets förordningarna, men vars bedömning hör till STUKs verksamhetsområde. Dessa är KEL 18 1 mom. som behandlar principbeslutet om projektet och 19 6 8 mom. som behandlar ordnande av kärnbränslehanteringen, arrangemang för STUKs tillsyn och tillståndssökarens sakkunskap. I säkerhetsuppskattningen behandlas även fullgörandet av Finlands internationella avtalsförpliktelser i fråga om kärnmaterialövervakning, kärnsäkerhet och kärnavfallshantering samt sökandes förutsättningar i övrigt att bedriva verksamheten på ett säkert sätt (KEL 19 10 mom.). Utöver statsrådets förordningar och KEL 18 och 19 behandlas i säkerhetsuppskattningen följande delområden: transporterna av använt kärnbränsle, horisontell deponering (KBS-3H) som alternativ lösning och möjligheten att återta kärnbränsleavfall från slutförvaringen. 1.4 Tillämpningsområde för och definitioner i statsrådets förordning 736/2008 1 Tillämpningsområde Denna förordning gäller slutförvaring av använt kärnbränsle och annat kärnavfall som härstammar från en kärnanläggning i utrymmen som byggs i berggrunden. Denna förordning tillämpas också på sådant radioaktivt avfall som avses i 10 i strålskyddslagen (592/1991) om det placeras i ett utrymme för slutförvaring av kärnavfall enligt 1 mom. Bestämmelserna om hantering och lagring av använt kärnbränsle och annat kärnavfall i en kärnanläggning i anslutning till ett kärnkraftverk finns i statsrådets förordning om säkerheten vid kärnkraftverk (733/2008) 1. Inkapslings- och slutförvarsanläggningen i Olkiluoto är en anläggningshelhet som konstruerats för slutförvaring av kärnbränsle. 2 Definitioner I denna förordning avses med 1) kärnavfallsanläggning kärnanläggning som används för inkapsling av använt kärnbränsle eller hantering av annat kärnavfall för slutförvaring samt en slutförvaringsanläggning för använt kärnbränsle eller annat kärnavfall, 2) slutförvaringsanläggning en anläggningshelhet i vilken ingår utrymmen för slutförvaring av avfallsförpackningar samt hjälputrymmen under och ovan markytan i anslutning till dessa, 3) slutförvaringsplats den plats där en slutförvaringsanläggning är belägen och, sedan slutförvaringen har genomförts, det område som i enlighet med 85 i kärnenergiförordningen (161/1988) har antecknats i fastighetsregistret samt mark- och berggrunden under detta område, 1 Förordningen har upphävts genom statsrådets förordning om säkerheten vid kärnkraftverk 717/2013 7
4) kortlivat avfall kärnavfall hos vilket aktivitetskoncentrationen efter 500 års förvaring understiger värdet 100 megabecquerel (MBq) per kilogram för var och en av de kärnavfallsförpackningar som placerats i slutförvar och i genomsnitt understiger värdet 10 MBq per kilogram hos den totala mängden avfall som placerats i detta slutförvaringsutrymme, 5) långlivat avfall kärnavfall hos vilket aktivitetskoncentrationen efter 500 års förvaring överstiger värdet 100 MBq per kilogram för en kärnavfallsförpackning som placerats i slutförvar eller i genomsnitt överstiger värdet 10 MBq per kilogram hos den totala mängden avfall som placerats i detta slutförvaringsutrymme, 6) årsdos summan av den effektiva dos som förorsakas av yttre strålning under en period på ett år och den effektiva kollektiva dosen av radioaktiva ämnen som upptas i kroppen under samma period, 7) långtidssäkerhet slutförvaringens säkerhet efter slutförvaringsanläggningens drifttid, med tanke på strålningseffekterna på människor och miljö, 8) säkerhetsbevisning en helhet av handlingar som påvisar överensstämmelse med kraven beträffande långtidssäkerhet, 9) barriärfunktioner faktorer som hindrar och begränsar läckage och migration av radioaktiva ämnen som placerats i slutförvar, 10) barriär en teknisk eller naturlig konstruktion eller ett material med hjälp av vilken eller vilket barriärfunktioner åstadkoms, 11) förväntad driftstörning en händelse som påverkar säkerheten hos en kärnavfallsanläggning och som uppskattas inträffa minst en gång under en tid av hundra driftår, 12) antagen olycka en händelse som påverkar säkerheten hos en kärnavfallsanläggning och som kan uppskattas inträffa mera sällan än en gång under en tid av hundra år; antagna olyckor delas in i två klasser utgående från deras antagna frekvens enligt följande: a) antagna olyckor av klass 1 som kan uppskattas inträffa minst en gång under en tid av tusen driftår, b) antagna olyckor av klass 2 som kan uppskattas inträffa mera sällan än en gång under en tid av tusen driftår, 13) utvecklingsförlopp som ska anses sannolika sådana på barriärernas funktionsförmåga inverkande förändringar som med stor sannolikhet kommer att medföra exponering för strålning under granskningsperioden och som kan förorsakas av processer i slutförvaringsutrymmet, geologiska eller klimatiska fenomen eller mänsklig verksamhet, samt 14) osannolika händelser som försvagar långtidssäkerheten sådana händelser som ska anses möjliga och som i betydande grad påverkar barriärernas funktionsförmåga, men som med ringa sannolikhet kommer att medföra exponering för strålning under granskningsperioden, och som kan inträffa som en följd av geologiska fenomen eller mänsklig verksamhet. I denna säkerhetsuppskattning används de definitioner som ges i SRF 736/2008. Precisering till definitionen i 1 moment: i denna säkerhetsuppskattning avses med Posivas kärnavfallsanläggning den helhet som består av inkapslings- och slutförvarsanläggningen. 8
Med säkerhet under drift förstås kärnavfallsanläggningens driftstid från provdrift till nedläggning och förslutning av anläggningen. Nedläggning av inkapslingsanläggningen omfattar rivning av anläggningen och omhändertagande av det aktiva avfall som uppstår vid rivningen. Slutförvarsanläggningens driftsperiod avslutas när de underjordiska utrymmena har förslutits genom att fylla och plugga alla tunnlar och schakt som sprängts ut under jord. 22 Slutförvaring i markgrunden Om sådant kärnavfall som avses i kärnenergilagen placeras för slutförvaring i ett utrymme som byggs i markgrunden, ska slutförvaringen planeras och verkställas i enlighet med kraven i 3 9 samt 13 21. I ett utrymme som byggs i markgrunden får placeras endast mycket lågaktivt avfall med en genomsnittlig aktivitetskoncentration som inte överstiger värdet 100 kbq per kilogram och vars totalkoncentration inte överstiger de värden som anges i 6 1 mom. i kärnenergiförordningen. Posivas ansökan om byggnadstillstånd inkluderar inte ett utrymme för slutförvaring som byggs i markgrunden, så denna paragraf behandlas inte i denna säkerhetsuppskattning. 2. Säkerhetsprinciper för ett slutförvaringssystem 2.1. Allmänna principer Stegvist genomförande av slutförvaringen 10 Allmänna krav på slutförvaringen Slutförvaringen ska genomföras stegvis med särskilt beaktande av de omständigheter som inverkar på långtidssäkerheten. Vid planeringen av konstruktion, drift och nedläggning av en slutförvarsanläggning ska man beakta den minskning av aktiviteten i använt kärnbränsle som sker vid mellanlagring samt möjligheten att utnyttja högklassig teknik och vetenskaplig kunskap samt behovet att säkra långtidssäkerheten genom undersökningar och uppföljningsmätningar. De olika skedena i slutförvaringen får dock inte skjutas upp i onödan. Planeringen av slutförvaringen av använt bränsle och de olika skedena i slutförvaringen har gjorts i enlighet med tidsplanen i statsrådets principbeslut från 1983, vilken senare preciserats med beslut av handels- och industriministeriet (HIM) och arbets- och näringsministeriet (ANM). Om slutförvaring av använt kärnbränsle finns inga erfarenheter varken i Finland eller internationellt och planeringen av slutförvaringen, karakteriseringen av egenskaperna hos slutförvaringsplatsen och påvisande av säkerheten genom analyser har krävt en avsevärt längre beredningsfas än vad som behövts för andra kärnanläggningar i Finland som är i drift eller under uppförande. Under mellanlagringen av det använda kärnbränslet minskar bränslets aktivitet och värmeproduktion, varvid slutförvaringen blir lättare att genomföra med tanke på tekniska aspekter och personalens strålsäkerhet. I planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen och i upprättandet av bevisningen för långtidssäkerhet har man utgått från att bränsleknippen som behandlas och placeras i slutförvar har mellanlagrats minst 20 år. Posiva har föreslagit att bränsleelementen som placeras i inkapslingsanläggningen ska lagras 30 50 år. Efter detta har bränslets aktivitet och värmeproduktion minskat avsevärt jämfört med bränsleelement som avlägsnas från reaktorn. På grund av den förvaringstid som krävs för det använda bränslet från driften av kraftverksenheterna Olkiluo- 9
to 3 och Olkiluoto 4 ska inkapsling- och slutförvarsanläggningen enligt planerna användas fram till år 2120. När principbeslutet om slutförvaring av använt kärnbränsle bekräftades 2001 övergick Posiva i enlighet med säkerhetskraven och det man framlagt i ansökan om principbeslut till detaljerade platsundersökningar. I anslutning till dessa har Posiva byggt ett underjordiskt forskningsutrymme (Onkalo). Enligt planen ska Onkalo fungera som en del av slutförvarsanläggningen och Posiva har i byggandet av det underjordiska forskningsutrymmet följt kraven för kärnanläggningar som har anpassats för byggande i berg. STUK har övervakat byggandet av forskningsutrymmet enligt samma förfaranden som tillämpas vid övervakningen av byggandet av kärnanläggningar (STUKs beslut Y810/22, 26.10.2001). Under inkapslings- och slutförvarsanläggningens byggskede bygger Posiva inkapslingsanläggningen, övriga utrymmen som behövs för driften av anläggningarna samt den första etappen av slutförvaringsutrymmena. Byggandet av slutförvarsanläggningen och de öppna utrymmena orsakar störningar i berget som omger slutförvarsanläggningen och dessa störningar vill man för långtidssäkerhetens skull minimera. Därför byggs slutförvaringsutrymmena ut under driften av anläggningen allt eftersom framskridandet av slutförvaringen kräver detta. Slutförvaringstunnlarna och de övriga utrymmena försluts allt eftersom slutförvaringen i respektive tunnel eller område har slutförts. Genom omedelbar förslutning av slutförvaringstunnlarna främjas återhämtningen av egenskaper som är fördelaktiga för långtidssäkerheten. Slutledning Posiva har i planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen beaktat minskningen av kärnbränslets aktivitet genom mellanlagring. Slutförvarsanläggningens livscykel omfattar byggandet, slutförvaringsverksamheten och förslutningen. Dessa etapper har Posiva planerat på ett för långtidssäkerheten fördelaktigt sätt. Posivas projekt för slutförvaring av använt kärnbränsle har fortskridit i enlighet med den tidsplan som statsrådet samt arbets- och näringsministeriet föreslagit och verkställandet av de olika skedena i slutförvaringen har inte skjutits upp i onödan. Val av slutförvaringsplats 12 Slutförvaringsplatsen, 1 och 4 mom. Egenskaperna hos berggrunden på slutförvaringsplatsen ska som helhet vara gynnsamma för isolering av radioaktiva ämnen från biosfären. En plats som har något särdrag som är uppenbart ogynnsamt med tanke på långtidssäkerheten får inte väljas som slutförvaringsplats. Slutförvaringsutrymmena ska placeras på ett djup som är ändamålsenligt med tanke på arten av avfall och de lokala geologiska förhållandena. Målet ska vara att händelser, verksamheter och förändringar i förhållandena ovan jord endast i ringa mån inverkar på långtidssäkerheten och att det är mycket svårt för en människa att tränga sig in i slutförvaringsutrymmena. Olkiluoto valdes som förläggningsplats för Posivas slutförvarsanläggning i principbeslutet från år 2001. Vid val av plats har man bedömt att egenskaperna hos berggrunden i Olkiluoto generellt sett är gynnsamma för säkerställandet av långtidssäkerheten i slutförvaringen av använt kärnbränsle. Utöver detta har det på den valda platsen inte konstaterats några särdrag som skulle tyda på att slutförvaringsplatsen är olämplig. I principbeslutet anges 400 700 meter som slutförvaringsdjup för det använda kärnbränslet. 10
Rörande valet av slutförvaringsdjup har Posiva i underlagen till sin ansökan om byggnadstillstånd granskat de geologiska förhållandena hos berggrunden på slutförvaringsplatsen, förekomsten av vattenledande strukturer och sprickor, stenarternas tekniska egenskaper, berggrundens vattenledningsförmåga och bergspänning, grundvattnets kemiska egenskaper samt bergets lämplighet för byggande. Utöver dessa har hänsyn tagits till det skydd som djupet ger mot ovanjordiska naturfenomen och människans verksamhet. Ju djupare man går desto mindre är slutförvaringsbergets spricktäthet och grundvattnets strömningshastighet, vilket är gynnsamt för långtidssäkerheten. Längre ner under det valda slutförvaringsdjupet ökar olägenheterna på grund av det ofördelaktiga förhållandet mellan bergspänning och bergets hållfasthet samt grundvattnets salthalt. Djupet begränsas dessutom av en horisontell sprickzon, vars penetration man försöker undvika vid placering av slutförvarsanläggningen. Posiva har uppskattat att kraven på långtidssäkerhet och lämplighet för byggande av slutförvaringsutrymmen uppfylls på det valda slutförvaringsdjupet på 400 450 meter. Av ovanjordiska naturfenomen är ändrade förhållanden och permafrost till följd av en istid de viktigaste med tanke på slutförvaringen. Posiva har med hjälp av modellering uppskattat att permafrosten går ner till 60 240 meters djup under en 10 000 år lång kall och torr period. Med hjälp av samma analysmetod har Posiva uppskattat att det för att permafrosten ska gå ner till 400 meters djup krävs en 100 000 år lång torr och kall period, vilket Posiva håller för osannolikt. Analyser av klimatutvecklingen som sträcker sig långt in i framtiden är osäkra och därför har Posiva även uppskattat vilka verkningar permafrost som når slutförvaringsdjupet har på de tekniska barriärernas funktion. Slutförvaringsplatsen har valts på så sätt att det på platsen inte finns särskilda naturresurser som skulle öka intresset för malmletning eller gruvverksamhet. Omfattande användning av grundvatten som dricksvatten är inte att förvänta i Olkiluoto, eftersom grundvattnet är salt. Till Olkiluoto eller dess omedelbara närhet förväntas inga vattentäkter, eftersom områdena numera inte har klassificerats som grundvattenområden. Valet av plats och slutförvaringsdjupet på flera hundra meter minskar risken för oavsiktligt intrång av människor i slutförvarsanläggningen. I säkerhetsbevisningen förutsätts utgående från direktiv YVL D.5 att man granskar exponeringsvägarna för olika radioaktiva ämnen, som en av dessa en medeldjup borrad brunn. Lämpligheten av bergsvolymen som planerats för slutförvaringen bedöms närmare i säkerhetsuppskattningens avsnitt 7.1 och uppfyllandet av säkerhetskraven till följd av olika utvecklingsförlopp bedöms i säkerhetsuppskattningens avsnitt 7.3. Slutledning Slutförvaringsdjupet 400 450 meter för använt bränsle är i enlighet med principbeslutet för slutförvarsanläggningen i Olkiluoto och de säkerhetskrav som STUK ställer. Slutförvaringsdjupet har valts med hänsyn tagen till långtidssäkerheten för slutförvaringen och ett tillräckligt skydd mot ovanjordiska naturfenomen och människans verksamhet. 2.2. Flerbarriärsprincipen 11 Principen om flera barriärer Långtidssäkerheten vid slutförvaringen ska grunda sig på barriärfunktioner som åstadkoms av flera barriärer som kompletterar varandra på så sätt att brister i en barriärs funktionsförmåga eller en geologisk förändring som kan förutses inte äventyrar långtidssäkerheten. 11
Barriärfunktionerna ska effektivt förhindra att radioaktiva ämnen i slutförvar läcker ut i berggrunden under en period vars längd beror på hur länge radioaktiviteten i avfallet består. När det gäller kortlivat avfall ska perioden i fråga var minst flera hundra år och när det gäller långlivat avfall minst flera tusen år. I planeringen av slutförvaring av kärnbränsle är flerbarriärsprincipen en ledande princip som motsvarar principen för funktionellt djupförsvar som krävs enligt 7 b i kärnenergilagen. Vid slutförvaring i berg fungerar berggrunden som omger slutförvaringsutrymmena som en naturlig barriär. Berggrunden ska ha stabila egenskaper och kunna upprätthålla gynnsamma förhållanden med tanke på de tekniska barriärernas funktion. Berggrunden ska också bromsa migration av radioaktiva ämnen till biosfären ovanför berggrunden. I planeringen av slutförvaringssystemet ska man som tekniska barriärer beakta avfallsmatrisen, avfallskapseln, buffertmaterialet som omsluter kapslarna, återfyllning av utrymmena och konstruktionerna för förslutning av hela slutförvarsanläggningen. Aktiviteten i använt kärnbränsle och samtidigt den risk som radioaktiva ämnen orsakar minskar under de första årtusendena med flera storleksklasser. På grund av detta förutsätts i säkerhetskraven särskilt att de tekniska barriärerna effektivt hindrar migration av radioaktiva ämnen till berggrunden under flera tusen år. Aktivitetshalten i det låg- och medelaktiva kärnavfallet som uppstår vid driften av inkapslingsanläggningen är avsevärt lägre än aktivitetshalten i använt kärnbränsle, och halveringstiden för radioaktiva ämnen är vanligtvis kortare. Därför förutsätter man i fråga om dessa avfall att de tekniska barriärerna isolerar radionuklider under flera hundra års tid. Den av Posiva framlagda lösningen för slutförvaring av använt bränsle grundar sig i första hand på att radioaktiva ämnen isoleras från berggrunden och den levande naturen. Isoleringen grundar sig i första hand på att slutförvaringskapselns täthet bevaras. Kapselns funktionsförmåga säkras av bufferten av bentonitlera som omsluter den, av slutförvaringsutrymmenas konstruktioner för förslutning samt av berggrunden som omger utrymmena och som bildar gynnsamma och förutsägbara förhållanden för slutförvaringssystemet. Vid frigörelse av radionuklider från slutförvaringskapseln är slutförvaringssystemets andra uppgift att förhindra och bromsa migration av radionuklider till den levande naturen. Posiva har definierat följande säkerhetsfunktioner för de olika delarna av systemet för slutförvaring av använt kärnbränsle: Slutförvaringskapseln har följande säkerhetsfunktioner: o Att säkerställa långvarigt inneslutande av använt kärnbränsle innanför skyddskonstruktionerna. Denna säkerhetsfunktion tar framför allt stöd av den mekaniska hållfastheten av kapselns innerdel som är tillverkad av gjutjärn och korrosionsbeständigheten av kapselns ytterskal som är tillverkat av koppar. o Att på lång sikt säkerställa att det använda kärnbränslet är i underkritiskt tillstånd. Bufferten har följande säkerhetsfunktioner: o Att bidra till uppkomsten av förutsägbara och för kapseln gynnsamma mekaniska, geokemiska och hydrogeologiska förhållanden. o Att skydda kapseln mot externa processer som kan äventyra den fullständiga isoleringen av använt kärnbränsle och dess radionuklider genom tekniska skyddskonstruktioner. o Att begränsa och bromsa frigörelse av radionuklider om kapseln går sönder. Återfyllningen av slutförvaringstunnlarna har följande säkerhetsfunktioner: 12
o Att bidra till uppkomsten av förutsägbara och för kapseln samt bufferten gynnsamma mekaniska, geokemiska och hydrogeologiska förhållanden. o Att begränsa och bromsa frigörelse av radionuklider om kapseln eventuellt går sönder. o Att bidra till den mekaniska stabiliteten i berget nära slutförvaringstunnlarna. Förslutningen har följande säkerhetsfunktioner: o Att isolera slutförvaringsutrymmet under en lång tid från omgivningen ovan mark samt från människornas, växternas och djurens normala livsmiljö. o Att genom att förhindra bildning av betydande vattenledande strömningsvägar genom utrymmena bidra till uppkomsten av sådana mekaniska, geokemiska och hydrogeologiska förhållanden som är gynnsamma för de övriga tekniska barriärerna och förutsägbara. o Att begränsa och bromsa strömningen av vatten in i slutförvaringsutrymmet och frigörelse av skadliga ämnen från slutförvaringsutrymmet. I Posivas slutförvaringslösning fungerar berget som en naturlig barriär och det har följande säkerhetsfunktioner: o Att fysiskt skilja slutförvaringsutrymmet för använt kärnbränsle från omgivningen ovan mark samt från människornas, växternas och djurens normala livsmiljö, begränsa risken för intrång av människor samt isolera slutförvaringsutrymmet från de föränderliga förhållandena på markytan. o Att erbjuda gynnsamma, stabila och förutsägbara mekaniska, geokemiska och hydrogeologiska förhållanden för de tekniska barriärerna. o Att begränsa och bromsa migration av skadliga ämnen som eventuellt frigörs från slutförvaringsutrymmet. Posiva har i underlagen till sin ansökan om byggnadstillstånd presenterat barriärernas uppgifter och definierat deras säkerhetsfunktioner. Posiva definierar inga säkerhetsfunktioner för använt kärnbränsle, även om den långsamma upplösningen i grundvatten av uranoxidmatrisen i det använda kärnbränslet om slutförvaringskapseln förlorar sin täthet är en central faktor som bidrar till säkerheten. Egenskaperna hos bränslet och de antaganden om bränslets beteende som en del av slutförvaringssystemets funktion vilka använts för att påvisa säkerheten har emellertid beskrivits tillräckligt omfattande för byggnadstillståndsskedet. De säkerhetsfunktioner som Posiva definierat beskriver på ett generellt plan barriärernas uppgifter och deras isoleringsfunktioner samt funktioner för att begränsa frigörelse och migration av radionuklider. Uppfyllandet av funktionsmålen och säkerhetsfunktioner för berggrunden och de tekniska barriärerna samt utvecklingsförloppen efter att slutförvarsanläggningen har förslutits behandlas i säkerhetsuppskattningens kapitel 7. Slutledning Det av Posiva föreslagna slutförvaringssystemet och de säkerhetsfunktioner som definierats för de olika barriärerna är i enlighet med flerbarriärsprincipen. 2.3. Forsknings- och kontrollprogram under drift 9 Slutförvaringsåtgärder, 4 mom. För driften av slutförvarsanläggningen ska ett forsknings- och kontrollprogram för säkerställande av långtidsfunktionen av barriärerna göras upp. 10 Allmänna krav på slutförvaringen 13
Slutförvaringen ska genomföras stegvis med särskilt beaktande av de omständigheter som inverkar på långtidssäkerheten. Vid planeringen av konstruktion, drift och nedläggning av en slutförvarsanläggning ska man beakta den minskning av aktiviteten i använt kärnbränsle som sker vid mellanlagring samt möjligheten att utnyttja högklassig teknik och vetenskaplig kunskap samt behovet att säkra långtidssäkerheten genom undersökningar och uppföljningsmätningar. De olika skedena i slutförvaringen får dock inte skjutas upp i onödan. Bland underlagen till ansökan om byggnadstillståndet har Posiva tillställt STUK ett monitoreringsprogram för den tidsperiod som föregår driften av slutförvarsanläggningen. I programmet beskrivs Posivas monitoreringsplaner för bevakning av bergmekaniken, hydrologin, hydrogeokemin, ytmiljön, de främmande ämnen som används vid byggandet och beteendet hos de tekniska barriärerna. I planen som Posiva har framlagt ligger fokus på den första etappen i byggandet av slutförvarsanläggningen, men i planen beskrivs även de allmänna principerna för monitoreringen under driften av slutförvarsanläggningen. Resultaten från monitoreringen av berggrundens och grundvattnets egenskaper används i första hand för att verifiera modeller som beskriver platsens utveckling. Med hjälp av resultaten från monitoreringen bevakas dessutom att berggrunden så bra som möjligt bibehåller de egenskaper som är viktiga för långtidssäkerheten (SRF 736/2008, 12 ) och att bergbyggandet inte orsakar oväntade skadeverkningar eller större skadeverkningar än vad som uppskattats. Störningarna som orsakas av bergbyggandet behandlas i säkerhetsuppskattningens kapitel 4.2. Resultaten från monitoreringen av ytmiljön används som utgångsdata för modellering av omgivningens utveckling. De av Posiva föreslagna planerna för monitorering av egenskaperna hos berget och grundvattnet samt konsekvenserna av bergbyggandet baserar sig på det program som tagits fram för monitorering av det underjordiska forskningsutrymmet (Onkalo). Posiva har lång erfarenhet av de egenskaper som man bevakar och av den teknik som används vid monitoreringen. Denna erfarenhet har man skaffat sig vid platsundersökningar i Olkiluoto samt monitorering vid byggandet av Onkalo. Verifierandet av egenskaperna hos berget, vilket behövs för byggandet av slutförvaringsutrymmena, och mätningarna som används vid monitorering av utrymmena kräver ytterligare utveckling. Detta behandlas i säkerhetsuppskattningens kapitel 7.1. Som ett nytt område i monitoreringsprogrammet har Posiva i enlighet med STUKs krav presenterat planerna för monitorering av de tekniska barriärerna. Posiva presenterar i planen hur man kommer att utnyttja tester av slutförvaringens genomförbarhet och prov i full skala i utvecklingen av monitoreringsmetoderna. Den centrala principen för monitoreringen av de tekniska barriärerna är att monitoreringen inte får störa funktionen av barriärerna eller äventyra slutförvaringens säkerhet. Monitoreringen av de tekniska barriärerna görs i synnerhet under driften av slutförvarsanläggningen. Monitoreringen av de tekniska barriärerna är fortfarande i utvecklingsstadiet och förutsätter att objekten för monitoreringen, monitoreringstekniken och också myndighetskraven utvecklas. Utvecklingen av slutförvaringens monitoreringsprogram och mätteknik behandlas internationellt till exempel i EU:s ramprogram och IAEA:s projekt. Programmet för strålningsövervakning av miljön i anslutning till driften av kärnanläggningen ska lämnas till STUK tillsammans med ansökan om drifttillstånd. Bland underlagen till ansökan om byggnadstillstånd har Posiva tillställt STUK ett program för utredning av miljöns grundtillstånd, där man bland annat redovisar hur omgivningens strålningssituation ska kartläggas innan anläggningen tas i bruk. Eventuella miljöutsläpp av radioaktiva ämnen från Posivas kärnavfallsanläggning behandlas i säkerhetsuppskatt- 14
ningens kapitel 3.5 och planerna för förberedning av anläggningen för driften behandlas i kapitel 5. Slutförvaringsverksamheten planeras fortgå till 2100-talet och under denna tid ansvarar tillståndshavaren för monitorering av slutförvaringen. Enligt 34 i kärnenergilagen övergår ansvaret för kärnavfallet samt ansvaret för eventuella kontroll- och övervakningsåtgärder till staten efter att placeringen i slutförvar har gjorts enligt kraven. Slutledning Posiva har tagit fram ett program för monitorering av berggrunden och ytmiljön för slutförvarsanläggningens byggtid. I stora drag baserar sig programmet på de erfarenheter som Posiva har från monitoreringen av byggandet av det underjordiska forskningsutrymmet. Monitoreringsprogrammet måste utvecklas ytterligare även på basis av de erfarenheter och den information som fås under byggandet av slutförvaringsutrymmena. Posiva har presenterat en plan för utveckling av monitoreringen av de tekniska barriärerna under driften av slutförvarsanläggningen. Vad gäller monitoreringen av de tekniska barriärerna måste även de detaljerade myndighetskraven preciseras. Monitoreringsprogrammet som Posiva framlagt uppfyller kraven enligt 9 och 10 i SRF 736/2008 om undersökningar och uppföljningsmätningar under byggandet av en slutförvarsanläggning. 3. Planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen med tanke på säkerheten under drift 3.1. Allmänna säkerhetsprinciper för kärnavfallsanläggningen I Posivas kärnavfallsanläggning placeras använt kärnbränsle i slutförvaringskapslar som slutförvaras i slutförvaringshål som borrats i slutförvaringstunnlar. Centrala funktioner vid driften av inkapslings- och slutförvarsanläggningen är hanteringen av använt kärnbränsle, transportbehållaren för bränslet och slutförvaringskapseln. Centralt i planeringen av säker drift av kärnavfallsanläggningen är en kontrollerad hantering av kärnbränslet, så att risken för att bränslet skadas är mycket liten. Dessutom tryggas bränslets integritet genom att hålla bränslet i underkritiskt tillstånd och ombesörja bortförande av resteffektvärmen. Man har säkerställt att bränsle som svalnat länge är i underkritiskt tillstånd och bortförandet av resteffektvärmen genom att planera konstruktionerna som omger bränslet under olika behandlingsskeden på ett sådant sätt att bränslet hålls i underkritiskt tillstånd och att resteffektvärmen bortförs i alla situationer utan aktiva åtgärder. Posiva har definierat tre olika säkerhetsfunktioner för kärnavfallsanläggningen: hantering av radioaktiva ämnen, hantering av reaktiviteten och bortförande av resteffektvärmen. Hanteringen av radioaktiva ämnen innefattar tryggandet av bränslets integritet genom kontrollerad hantering av bränslet. Om radioaktiva ämnen skulle frigöras i anläggningen kan luften från bränslets behandlingskammare och det övervakade området filtreras. Filtreringen kan även utföras genom självdrag om strömtillförseln till ventilationsanordningarna har avbrutits. Av dessa följer att anläggningarnas säkerhetsfunktioner kan utföras utan extern strömtillförsel. I anläggningarna har åtgärderna för bränslehanteringen planerats så att dessa stoppas vid störningar i den externa strömtillförseln. Principen om djupförsvar KEL 7 b Principen om djupförsvar 15
Säkerheten i en kärnanläggning ska säkerställas genom flera på varandra följande skyddsmekanismer som är oberoende av varandra (principen om djupförsvar). Denna princip ska utsträckas till att omfatta både den funktionella och den strukturella säkerheten i anläggningen. Enligt den preliminära säkerhetsanalysen som hör till underlagen till Posivas ansökan om byggnadstillstånd har principen om djupförsvar beaktats i planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen. Posiva följer de tre första nivåerna i djupförsvarsprincipen, vilket är i enlighet med säkerhetskraven. Den första nivån i djupförsvarsprincipen innebär att man i planeringen av anläggningen försöker förebygga uppkomsten av driftstörningar och olycksfall. Detta förutsätter att anläggningen byggs enligt kraven och är tillförlitlig i drift, vilket man uppnår genom att iaktta höga kvalitetskrav och tillräckliga säkerhetsmarginaler i alla skeden under anläggningens livscykel. Den andra nivån i djupförsvarsprincipen innebär att man förbereder sig på avvikelser från normala driftförhållanden. Anläggningen ska ha system, med vilka man upptäcker störningar och begränsar störningssituationer så att dessa inte utvecklas till olyckor och med vilka man vid behov sätter anläggningen i kontrollerat läge. Den tredje nivån i djupförsvarsprincipen innebär kontroll över olyckssituationer. För anläggningen ska det planeras system som begränsar framskridande av olyckor, skyddar barriärerna som begränsar spridning av radioaktiva ämnen och som förhindrar uppkomst av allvarliga skador på bränslet. De följande nivåerna i djupförsvarsprincipen gäller spridning av antagna olyckor och allvarliga reaktorhaverier. Dessa tillämpas inte på den kärnavfallsanläggning som Posiva planerar. Denna avgränsning, som är i enlighet med säkerhetskraven, grundar sig på att den kärnbränslevolym som hanteras åt gången i inkapslingsanläggningen samt att aktivitetsinventarierna är små jämfört med de stråldosgränser som följer av utsläpp vid spridning av antagna olyckor. Tillämpande av djupförsvarsprincipen på säkerhetsfunktioner 6 Hanteringen av använt kärnbränsle och annat kärnavfall, 3 mom. Vid hanteringen av använt kärnbränsle ska skador på bränslet och uppkomsten av självuppehållande kedjereaktion av fissioner förhindras med stor säkerhet samt tillräcklig nedkylning av bränslet säkras. I det följande presenteras tillämpandet av djupförsvarsprincipen på inkapslings- och slutförvarsanläggningens säkerhetsfunktioner under drift. Hantering av reaktiviteten På den första nivån i djupförsvarsprincipen har hanteringen av reaktiviteten beaktats i planeringen av konstruktioner som innehåller bränsle på så sätt att underkriticiteten har tryggats genom strukturella planeringslösningar. Konstruktionerna som innehåller bränsle är transportbehållaren för bränsle, torkstationen för bränsle och slutförvaringskapseln. Konstruktionerna ska planeras i enlighet med YVL-direktivens säkerhetskrav så att den effektiva tillväxtfaktorn inte överskrider värdet 0,95 vid normala förhållanden eller värdet 0,98 i andra situationer enligt planeringsgrunderna, även om konstruktionen som innehåller bränsle skulle ha fyllts med vatten. 16
Trots den planeringsgrund som beskrivits ovan tryggas säkerheten ytterligare genom att planera konstruktionerna som innehåller bränsle på ett sådant sätt att kontakt mellan vatten och bränsle förhindras i behandlingskammaren med strukturella medel. I kriticitetssäkerhetsanalyserna har det konstaterats att bränsle inte kan bilda en kritisk konfiguration i torra förhållanden under normal drift. Om konstruktionerna som innehåller bränsle skulle fyllas med vatten, kan man genom att beakta utbränningskreditering påvisa att kriticitetssäkerheten inte äventyras. För att bränslet som hanteras vid inkapslingsanläggningen ska bli kritiskt skulle det i en olyckssituation krävas att konfigurationen som bränsleelementets stavgaller bildar skadas och intar en formation som är lämplig för kriticiteten. Utöver detta skulle det krävas att bränsleformationens mellanrum fylls med vatten. Det är mycket osannolikt att båda dessa villkor uppfylls vid en olycka och därmed kan det konstateras att bränslet hålls i underkritiskt tillstånd under normala förhållanden, vid driftstörningar och vid antagna olyckor. Detta medför att den andra eller tredje nivån i djupförsvarsprincipen inte behöver beaktas i fråga om hanteringen av reaktiviteten. Bortförande av resteffektvärmen Det använda bränslet som hanteras vid inkapslings- och slutförvarsanläggningen har kylts ned länge, med andra ord har mängden radioaktiva ämnen och därmed bränslets produktion av resteffektvärme minskat avsevärt på grund av radioaktiv halvering. I planeringen av inkapslings- och slutförvarsanläggningen antas att bränslet har svalnat i ett mellanlager för använt bränsle minst 20 år innan det kommer till inkapslingsanläggningen. Detta antagande är konservativt, då bränslet som kommer till inkapslingsanläggningen enligt Posiva har svalnat i ett mellanlager betydligt längre än så, 30 50 år. I fråga om bortförande av resteffektvärmen innebär beaktandet av den första nivån i djupförsvarsprincipen att inkapslings- och slutförvarsanläggningens konstruktioner planeras på ett sätt som gör det möjligt att avleda resteffektvärmen från bränslet. När bränslet kommer till inkapslingsanläggningen är dess temperatur 65 100 C beroende på om bränslet transporteras i vatten- eller gasfyllda transportbehållare. Resteffekten i ett bränsleelement är 114 460 W beroende på vilken typ av anläggning knippet kommer från. Utan aktiv nedkylning kan bränslets temperatur vid normaldrift stiga till cirka 120 C. Vid driftstörning eller olycka kan temperaturen som högst stiga till 300 C. Denna temperatur är långt ifrån en sådan temperatur där bränslets konstruktion skulle kunna skadas. Bränslet kan skadas på grund av överhettning vid cirka 800 C. Enligt säkerhetskraven är temperaturgränsen för bränslet under reaktorförhållanden 650 C vid antagna olyckor i klass 1. Det kan konstateras att bränslets temperatur håller sig tillräckligt låg med tanke på skador vid normal drift av inkapslings- och slutförvarsanläggningen eller vid en driftstörning eller olycka vid anläggningen. Av skäl som hänför sig till användbarheten nedkyls emellertid de utrymmen i de normala driftlokalerna där bränsle förvaras aktivt med hjälp av ventilationssystem. Vad gäller bortförande av resteffektvärmen innebär den andra nivån av djupförsvarsprincipen övervakning av bränslets temperatur för att kunna säkerställa att bränsletemperaturen håller sig tillräckligt låg. Bränsletemperaturen övervakas vid torkstationen och temperaturen av en bränslefylld kapsel övervakas då kapseln befinner sig på en 17
transportvagn. Nedkylningen av lokaler där bränsle hanteras och förvaras regleras utifrån lufttemperaturen. På grund av bränslets ringa resteffekt kan resteffektvärmen inte orsaka en antagen olycka vid inkapslings- eller slutförvarsanläggningen, eftersom upphettning på grund av resteffektvärmen inte kan leda till att bränslets integritet äventyras. Vad gäller bortförandet av resteffektvärmen behöver den tredje nivån i djupförsvarsprincipen inte beaktas i planeringen av anläggningen. Hantering av radioaktiva ämnen Vid hantering av radioaktiva ämnen innebär den första nivån i djupförsvarsprincipen att skador på bränslet förebyggs. Hanteringen av bränslet, transportbehållaren och slutförvaringskapseln ska ske säkert så att bränslets integritet inte äventyras. En trygg hantering av bränsle förverkligas vid inkapslingsanläggningen genom att bränslet hanteras med systematiska rörelser och lyfthöjderna hålls låga. Bränslets transportrutter är bestämda på förhand och för att flyttning ska ske behövs en åtgärd från operatören. Skyddsautomatiken övervakar att tillåtna lyft- och transportområden inte överskrids och stoppar rörelsen vid behov. På rörelsebanor som korsar varandra har eventuella kollisioner förhindrats genom att växelvis tillåta strömtillförsel till en anordning i taget som utför flytt av en komponent. Vad gäller hanteringen av radioaktiva ämnen innebär den andra nivån i djupförsvarsprincipen mätsystem som registrerar radioaktiviteten. Spridningen av radioaktiva ämnen innanför anläggningen begränsas genom att upprätthålla undertryck i utrymmena och genom tätheten av utrymmen som innehåller radioaktiva ämnen. Då sker luftströmningen mot det aktivare utrymmet. Under normala förhållanden kan radioaktiva ämnen från bränslet spridas till luften i behandlingskammaren, vid driftstörningar även till det övervakade området. Behandlingskammarens frånluftsventilation filtrerar luften under behandling av bränslet och vid behov då mätningar av strålningen påkallar detta och begränsar på så sätt spridningen av radioaktiva ämnen till omgivningen. Om frånluftsventilationens strålningsmätning upptäcker aktivitet i luften kopplar skyddsautomatiken på frånluftsventilationens filterfunktion i det övervakade området. De antagna olyckorna vid Posivas kärnavfallsanläggning kan leda till att radioaktiva ämnen frigörs vid anläggningen. Den tredje nivån i djupförsvarsprincipen innebär att minska mängden radioaktiva ämnen som frigörs och lindring av en olyckas följder genom att filtrera radioaktivitet med filter i frånluftsventilationen. Utöver detta kan spridningen av radioaktiva ämnen från det övervakade området till omgivningen förhindras genom att stänga ventilationsspjällen, varvid radioaktiva ämnen kan isoleras inomhus i anläggningen. Vid olyckor utför olycksautomatiken skyddsfunktionernas övervaknings-, styroch skyddsåtgärder, om styr- och skyddsautomatiken för normala förhållanden och driftstörningar är ur bruk. Principen om strukturellt djupförsvar Principen om strukturellt djupförsvar innebär att anläggningen har flera på varandra följande konstruktioner som säkrar varandra och som förhindrar och begränsar spridning av radioaktiva ämnen i anläggningen. I Posivas kärnavfallsanläggning förverkligas principen om strukturellt djupförsvar. Det första barriären är bränslets inkapsling och den följande nivån i olika skeden av inkapsling och slutförvaring av bränslet, är transportbehållaren, behandlingskammaren för bränsle eller slutförvaringskapseln. Den sista barriären är frånluftsventilationens filtrering och konstruktioner i inkapslingsanläggningens övervakningsområde. 18