Kärnavfall skapas i kärnreaktorer när atomkärnor av uran klyvs. Vid klyvningen bildas klyvningsprodukter, samtidigt som en del av bränslets uran-238 omvandlas till plutonium. Det använda kärnbränslet är därför högaktivt och måste hållas avskilt från människan och miljön i minst 100 000 år.
Kärnkraftverken ger också upphov till kortlivat låg- och medelaktivt avfall, till exempel verktyg, skyddskläder och filter. Det kortlivade avfallet slutförvaras i Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall (SFR) i Forsmark, cirka 60 meter under havsbotten.
Vad är kärnavfall?
Kärnavfall är radioaktivt avfall från kärntekniska anläggningar, till exempel kärnkraftverk. Den största mängden radioaktivt avfall i Sverige kommer från kärnkraftverken. Använt kärnbränsle består fortfarande till 95 procent av uran-238 när det deponeras. Resten är bland annat klyvningsprodukter och plutonium.
Hur skapas kärnavfall i en kärnreaktor?
En kärnreaktor klyver uranatomer i bränslet med hjälp av neutroner. Klyvningen frigör stora mängder energi som värmer vatten till ånga. Ångan driver en turbin som är kopplad till en generator.
Kärnklyvning
Vid kärnklyvning delas en tung atomkärna i ungefär lika stora delar, så att minst två lättare grundämnen bildas. Klyvningen frigör energi. Oftast bildas också gammastrålning och två eller fler nya neutroner, som kan klyva fler atomkärnor. Bränslet i de flesta reaktorer är anrikat uran, där halten av det klyvbara uran-235 har höjts från den naturliga halten 0,7 procent till mellan 3 och 5 procent. Plutonium-239 är också klyvbart och kan blandas in i bränslet som plutoniumoxid.
Radioaktiva biprodukter
De nya atomkärnorna som bildas vid klyvningen kallas klyvningsprodukter. Det använda kärnbränslet innehåller flera radioaktiva ämnen med olika långa halveringstider. Halveringstiden är den tid det tar för hälften av ett radioaktivt ämnes atomkärnor att sönderfalla. När uran-238 i bränslet bestrålas med neutroner bildas dessutom plutonium-239.
Egenskaper hos kärnavfall
Kärnavfall sänder ut joniserande strålning som kan vara skadlig för människan och miljön. Strålningen och värmen från använt kärnbränsle avtar med tiden. Efter 100 000 år har aktiviteten i bränslet sjunkit till en nivå som motsvarar den mängd uranmalm som ursprungligen bröts för att tillverka bränslet.
Hur mycket kärnavfall finns i Sverige?
I mellanlagret Clab i Oskarshamn ligger i dag över 8 000 ton använt kärnbränsle från de svenska kärnkraftverken. Kärnbränsleförvaret i Forsmark ska rymma cirka 12 000 ton använt kärnbränsle när förvaret är fullt utbyggt. Kostnaderna för att ta hand om kärnavfallet betalas med avgifter på kärnkraftsel som går till Kärnavfallsfonden. Kärnavfallsfonden uppgick till 84,1 miljarder kronor vid utgången av 2025.
Utmaningar med hanteringen av kärnavfall
Det svåra med kärnavfall är den långa tid som avfallet måste hållas isolerat. Ett slutförvar för använt kärnbränsle måste hålla radioaktiva ämnen borta från grundvattnet och levande organismer i minst 100 000 år, långt efter att det sista bränslet har deponerats.
Förvaring och slutlig deponering
Sverige ska slutförvara använt kärnbränsle med KBS-3-metoden. Bränslet kapslas in i kopparkapslar som bäddas in i bentonitlera och placeras på cirka 500 meters djup i urberget. Kärnbränsleförvaret byggs vid Forsmark i Östhammars kommun. Bygget startade den 15 januari 2025 och förvaret väntas tas i drift under 2030-talet.
Kan kärnavfall återanvändas som bränsle?
Använt kärnbränsle kan upparbetas. Vid upparbetning separeras plutonium och uran från klyvningsprodukterna så att de kan användas i nytt bränsle. Snabba reaktorer kan dessutom förbruka plutonium och andra tunga ämnen i en sluten bränslecykel. En sådan bränslecykel minskar avfallets farlighet och värmeutveckling. Det svenska använda kärnbränslet ska däremot kapslas in i kopparkapslar och slutförvaras i Forsmark.
Källor
- Svensk Kärnbränslehantering: Vägen från radioaktivt till stabilt
- Svensk Kärnbränslehantering: Slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall
- Svensk Kärnbränslehantering: Mellanlagret Clab i Oskarshamn
- Strålsäkerhetsmyndigheten: Slutförvar för radioaktivt avfall och använt kärnbränsle
- Strålsäkerhetsmyndigheten: Kärnbränsle i kärnkraftverken
Kärnavfall i Sverige och hur det tas om hand
Vad kärnavfall består av
Kan man förstöra kärnavfall?
Slutförvar för använt kärnbränsle i Sverige
Centralt mellanlager för använt kärnbränsle (Clab)
Slutförvaret SFR i Forsmark
Kärnavfall som bränsle i snabba reaktorer
