Det mest radioaktive avfallet fra kjernekraftverk er brukt brensel. Dette reaktorbrenselet består av rundt fire meter lange metallrør som er fylt med små brikker av uranoksid, og disse metallrørene buntes sammen til såkalte brenselselementer med kortside på 10-20 cm.

Ubrukt brensel er veldig lite radioaktivt, mens brukt brensel stråler mye mer. Det skyldes de forskjellige kjernefysiske prosessene som skjer med uranet mens det er inne i reaktoren - både med uranet som spaltes, og gir oss energi, og det uranet som blir omdannet til andre, og mer radioaktive stoffer. Brenselet ser helt likt ut før og etter bruk.

Et brenselselement varer i omtrent fem år, og en reaktor som produserer 300 MW strøm – tilsvarende strømforbruket til 160 000 norske husstander – bruker 32 brenselselementer i året. Når brukt brensel tas ut av reaktoren, settes det i et vannbasseng, både for å skjerme mot stråling og for å kjøle ned brenselet som fortsatt produserer varme.

Avfallet lagres midlertidig til strålingen er avtatt

Etter et års tid, tas brenselet ut av bassenget og puttes i metallbeholdere. Disse beholderne beskytter brenselet mot ytre påvirkninger som kollisjoner, brann og flykrasj, i tillegg til at de skjermer omgivelsene mot stråling.

Brukt brensel fra en reaktor skal stå i et midlertidig lager i 30-40 år før det deponeres under bakken. I løpet av den tiden, forsvinner 99,9 prosent av radioaktiviteten. Dermed blir avfallet lettere å håndtere.

Permanent oppbevaring er helt trygt

Permanente anlegg for oppbevaring av avfall kalles deponier, og flere land har godt utviklede planer for endelig håndtering av brukt brensel. I Finland er de snart ferdig med byggingen av sitt deponi, og skal ta det i bruk om et par år. Svenske myndigheter har godkjent et lignende deponi i Östhammar, nord for Stockholm.

For å sikre avfallet til «evig tid», tas det ut av de midlertidige beholderne og settesl i kapsler som plasseres 4-500 meter under bakken. Selve kapselen er laget av 5 cm tykt kobber, som er veldig stabilt og brytes ikke ned av grunnvann. Så lenge det ikke er svovel til stede i omgivelsene, kan kobber eksistere i metallform, og deponiene bygges derfor i stabilt grunnfjell med lavt svovelinnhold. Dermed blir det minimal korrosjon av kapslene. Videre fôres kapslene med støpejern for at de skal tåle trykket fra fjellet over.

Rommet mellom kapslene og berget forsegles deretter med bentonitt. Bentonitt er en vanntett leire som absorberer radioaktive partikler i tilfelle det skulle bli en lekkasje. Fordi bentonitt er relativt mykt, beskytter det også kapslene mot bevegelser i berget.

Ved å plassere avfallet dypt under bakken, er avfallet godt beskyttet mot alt som skjer på bakkeplan, enten det er menneskelig aktivitet eller naturlige prosesser som for eksempel istider og variasjoner i grunnvann.

Konseptet ble utarbeidet allerede i 1983, og har blitt svært grundig gransket siden den gang. At det har blitt jobbet med i lang tid, har av noen blitt misforstått som at det er vanskelig å vise at teknologien fungerer. Det stemmer absolutt ikke.

Sikkerhetsanalysene som har blitt utført for de svenske og finske anleggene har sett på flere ulike scenarioer for hvordan geologien og materialene kan komme til å utvikle seg i løpet av de neste en million årene.

Ifølge en rapport fra EUs vitenskapspanel, vil stråledosene ved en eventuell lekkasje i fjern framtid føre til årlige stråledoser som er langt lavere enn den naturlige bakgrunnsstrålingen, altså helt ufarlig.

Alternativ avfallshåndtering gir industrimulighet

Et alternativt konsept for permanent lagring utnytter norsk verdensledende ekspertise innen olje- og gassteknologi. Avfall senkes da ned i brønner som 1000 til 4000 meter under bakken. Da trenger vi ikke å grave flere kilometer med tunnel, slik som i Sverige og Finland.

Dette gir lavere kostnader, mindre energiforbruk og mindre stein som må håndteres. Og ikke minst unngås risikoen forbundet med tunnelarbeid. Ulempen er at konseptet ikke har blitt gransket like grundig som det tunnelbaserte konseptet.

Langtidsoppbevaring med lokal støtte

I motsetning til farlig avfall fra for eksempel solkraftindustrien (indium, gallium, selen, kadmium, tellur, bly med mer) som holder seg like farlig hele tiden, så blir radioaktivt avfall mindre farlig med tiden. Faktisk gjenstår kun en tusendel av radioaktiviteten 40 år etter at brenselet tas ut av reaktoren. Etter 1000 år, gjenstår kun en tusendel av det igjen.

Erfaringer fra Sverige og Finland viser at det er fullt mulig å bygge avfallsdeponier uten at det skaper stor lokal motstand. Hele 84 prosent av innbyggerne i den svenske vertskommunen er positive til anlegget. Det skyldes blant annet åpne og grundige prosesser, slik norsk lovverk legger opp til.

Avfallet kan gjenvinnes

Brukt brensel kan dessuten gjenvinnes ved at uran og plutonium skilles fra de andre radioaktive stoffene og brukes til å lage nytt brensel. Resten av radioaktiviteten fra brenselet skilles ut i en restfraksjon som må lagres og deponeres på omtrent samme måte som brensel som ikke gjenvinnes.

Gjenvinning fjerner altså ikke behovet for et deponi, men det bidrar til en mer sirkulær ressursbruk, reduserer mengden avfall ytterligere (den er allerede svært liten) og forbedrer forsyningssikkerheten.

Kraftverkene betaler for avfallshåndteringen

Internasjonal praksis er at kjernekraftverk tar mellom 1 og 5 øre pr. kWh og setter det i et fond som finansiering bygging og drift av anleggene som håndterer avfall. For eksempel, har Sverige på denne måten spart opp mer enn 80 milliarder. I tillegg, har de allerede brukt 40 milliarder på å bygge og drifte lagrene de allerede har og på å utvikle nye. Alle pengene kommer fra kjernekraftverkene.

• Les også: Hvordan fungerer kjernekraft?
• Les også: Fornybar energi kan forsyne hele verden før 2050

Det handler om totalitet

Håndtering av radioaktivt avfall har fått mye oppmerksomhet, men det er viktig å huske på at avfall er kun en av flere parametere som må vurderes. Velger vi bort kjernekraft i Norge på grunn av avfallet, så blir konsekvensen fort økte naturinngrep som følge av utbygging av annen kraftproduksjon og mer strømnett. Det handler om totalitet, hvor fordelene må veies opp mot ulempene.

I dag gjøres dette som en del av taksonomien, og FNs Unece har nylig gjort omfattende livsløpsanalyser for alle lavkarbonenergikildene med tanke på økosystemer, ressursbruk og menneskers helse.

les også

Ekspert om fusjons­gjennombrudd: – Håper det kan erstatte fossilt brennstoff

Kjernekraft kommer klart best ut i disse analysene, og er altså minst like bærekraftig som fornybart. Det samme konkluderer EUs vitenskapspanel med. Det er på tide at vi tar dette inn over oss og kvitter oss med unødig frykt knyttet til den ene parameteren som handler om avfallshåndtering. Dette finnes det nemlig svært gode løsninger for.

(Om forfatterne: Håvard Kristiansen har tidligere jobbet med blant annet utredning og utvikling av løsninger for håndtering av radioaktivt avfall i Norsk Nukleær Dekommisjonering. Jonny Hesthammer er tidligere geologi- og geofysikkprofessor ved Universitetet i Bergen.)

LES OGSÅ:

Norge bør erstatte norsk gass med kjernekraft

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap