KBS-3 - KBS-3
KBS-3 (eine Abkürzung für kärnbränslesäkerhet , Nuklearbrennstoffsicherheit) ist eine Technologie zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle, die in Schweden von Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) im Auftrag des Statens Strålskyddsinstitut (der staatlichen Strahlenschutzbehörde) entwickelt wurde. Die Technologie wurde durch die Untersuchung verschiedener natürlicher Lagerstätten wie dem natürlichen Reaktor in Oklo , Gabun und der Uranmine in Cigar Lake , Saskatchewan, Kanada, entwickelt. Die allgemeine Theorie besagt, dass radioaktives Gestein an diesen Standorten seit Tausenden von Jahren vorhanden ist und die Gesundheit und das Wohlbefinden der menschlichen Bevölkerung nicht beeinträchtigt hat. KBS-3 soll auch in Finnland im von Posiva gebauten Endlager für abgebrannten Kernbrennstoff Onkalo eingesetzt werden .
Die Entsorgungsmethode besteht aus folgenden Schritten:
- Die Abfälle werden zunächst 30 Jahre lang zwischengelagert.
- Der Abfall wird in gusseisernen Kanistern eingekapselt.
- Die Gusseisenkanister sind in Kupferkapseln ( CuOFP- Legierung) eingekapselt .
- Die Kapseln werden in einer Bentonit- Ton- Schicht abgelagert , in einem runden Loch, acht Meter tief und mit einem Durchmesser von zwei Metern, in einem Tunnel 500 Meter tief in kristallines Gestein gebohrt .
- Nachdem das Lager voll ist, wird das Bohrloch verschlossen und der Standort markiert.
Werden die Löcher aus dem Tunnel vertikal in das Gestein gebohrt, heißt das Verfahren KBS-3V, horizontal KBS-3H. Die einzige bisher in Betracht gezogene Methode ist KBS-3V.
Die allgemeine Theorie besagt, dass radioaktives Gestein schon immer in der Erde vorhanden war und für die menschliche Bevölkerung im Allgemeinen harmlos ist. Darüber hinaus haben Cigar Lake und Oklo bewiesen, dass Aktiniden nicht leicht über das Grundwasser oder auf andere Weise wandern. Abgebrannte Brennelemente bestehen aus radioaktiver Keramik, die abgekühlt ist, bis ihre kurzlebigen radioaktiven Stoffe zerfallen sind, sodass ihre Wärmeentwicklung vernachlässigbar ist. Bei der Erstherstellung wird der keramische Brennstoff auch in versiegelte Rohre aus korrosionsbeständiger Zirkoniumlegierung gewickelt . Daher ist abgebrannter Brennstoff im herkömmlichen Sinne nicht wasserlöslich und mechanisch robust. Die anderen vorhandenen Elemente (kristallines Grundgestein, korrosionsbeständige Kupferzylinder usw.) verringern wissenschaftlich erwiesen die Exposition gegenüber Grundwasser und die Geschwindigkeit, mit der es in den Brennstoff eindringen und ihn auflösen kann. Bei korrekter Platzierung gelangt außerdem jede Leckage ins Meerwasser, was eine sichere Verdünnung bis zum Zerfall bietet. Die geologische Stabilität gegenüber Erdbeben und anderen Extremereignissen kann durch eine sorgfältige Standortauswahl weiter erhöht werden. Diese Sicherheitsfaktoren vervielfachen sich und verlängern die Lebensdauer des Sicherheitsbehälters, bis die meisten radioaktiven Elemente im Brennstoff zerfallen sind und nur noch die langlebigsten und am wenigsten radioaktiven Isotope übrig sind. Zu diesem Zeitpunkt ist der Inhalt des Endlagers mindestens so sicher wie natürliche Uranvorkommen. Der Prozess wurde umfassend untersucht und hängt von gut verstandener Chemie und Geologie ab.
Das Risiko der Abfallentsorgung ist aufgrund der Notwendigkeit, Daten über Jahrtausende hinweg zu sammeln, schwer zu messen. Durch den Einsatz von Prozesswissen und Risikomanagementmethoden wurde das mit KBS-3-Repositorien verbundene Risiko jedoch in den von SKB und Posiva durchgeführten Bewertungen der langfristigen Sicherheit gründlich untersucht.
Anlagen
Die ersten Anlagen, die diese Methode anwenden , werden in Östhammar , Schweden , neben dem Kernkraftwerk Forsmark , und in Eurajoki , Finnland , im Endlager für abgebrannten Kernbrennstoff Onkalo neben dem Kernkraftwerk Olkiluoto errichtet . Im Jahr 2019 gab Posiva Ltd. bekannt, dass mit dem Bau der Anlage zur Handhabung abgebrannter Kernbrennstoffe für Onkalo und der Installation der erforderlichen Ausrüstung in den Onkalo-Tunneln begonnen wird. Den Zuschlag erhielt Skanska , voraussichtlicher Fertigstellungstermin ist Sommer 2022. Der Betrieb der Anlage wird in den 2020er Jahren aufgenommen.
Die Anlage in Östhammar wird Platz für 6.000 Kapseln bieten und es ist geplant, jährlich 200 Kapseln einzulagern.
Kritik
Im Jahr 2012 veröffentlichte eine Forschungsgruppe am Royal Institute of Technology in Stockholm, Schweden, eine Studie, die darauf hindeutet, dass die Kupferkapseln von KBS-3 nicht so korrosionsbeständig sind, wie SKB und Posiva behaupten.
Als Antwort bat STUK (das finnische Amt für nukleare Sicherheit) Posiva um weitere Erläuterungen. Posiva wies die unabhängige Studie in Schweden und Finnland mit Verweis auf ihre eigenen Sicherheitsstudien zurück. SKB führte Folgeuntersuchungen durch, die darauf hindeuteten, dass der Korrosionsprozess nicht existiert, die ersten Versuche nicht korrekt durchgeführt wurden und/oder falsche Schlussfolgerungen gezogen wurden.