Studien viser at alt norsk drivstoff kunne behandles innen to år: avfall og gjenvinning

7. desember 2021

En pilotstudie fra det svenske firmaet Studsvik AB viser at alt brensel fra Norges uranmetallforskningsreaktorer kan behandles ved hjelp av oksidasjonsprosessen på mindre enn to år. Flere studier har allerede anbefalt kjemisk behandling av drivstoffet før det deponeres i et underjordisk lager.

Studsvik har i sitt varmecellelaboratorium utført større uranmetallbrenselbehandlingstester med gode resultater. Behandlingsmetoden er anvendelig for norsk brukt metallbrensel (Bilde: Studsvik)

Norge har rundt 17 tonn kjernebrensel fra forskningsaktiviteten til Institutt for energiteknologi (IFE) på Kjeller og Halden. Omtrent 10 tonn av dette drivstoffet er ustabilt metallisk uran, som er ekstremt vanskelig å håndtere.

Studsvik gjennomførte en pilotstudie med sin småskala konverteringsprosess, som tidligere kun var brukt på et lite utvalg brukt kjernebrensel. Behandlingsmetoden kalles oksidasjon og går ut på å varme opp det metalliske urandioksidet med varmluft i en ovn, og omdanne det til stabilt urandioksid. I dette prosjektet bygde Studsvik nødvendig utstyr og gjennomførte vellykket en større test av metoden på mer enn 30 kg kjernebrensel som tilsvarer det norske metalliske brenselet.

«Det har vært en flott opplevelse å jobbe med Norsk Nuclear Decommissioning (NND) for å utvikle Studsviks småskala konverteringsprosess,» sa Joakim Lundström, president for Studsviks Fuel and Materials Technology forretningsområde. «Sammen har vi vært i stand til å gå fra tegnebrettet til proof-of-concept i et raskt tempo og er overbevist om at dette er en pålitelig og effektiv langsiktig løsning for håndtering av gammelt brukt uranmetallisk brensel.»

– Denne studien viser et høyere nivå av teknologisk modenhet enn tidligere antatt og reduserer usikkerheter knyttet til behandlingsimplementering, sier Nils Bøhmer, teknologidirektør i NND. – Vi har derfor fått bekreftet at denne behandlingen kan være en god løsning for å stabilisere norsk drivstoff slik at det blir mer egnet for sluttdeponering.

«Jeg er ikke overrasket over at større mengder drivstoff kan behandles, men det er en positiv overraskelse at metoden har vist seg så effektiv at hele Norges metalliske drivstoff, rundt 10 tonn, kan behandles på to år. Ettersom tidsskalaen er kortere enn forventet, ba vi om et oppdatert kostnadsestimat for å se om det vil være billigere å implementere.»

Den endelige beslutningen om hvordan drivstoffet skal klargjøres for deponering tas av Stortinget. Denne beslutningen vil være basert på studier utført etter den statlige prosjektmodellen for store investeringer. I juni 2020 fullførte NND en begrenset konseptvalgstudie for brukt brenselbehandling, der to kjemiske behandlingsmetoder for å stabilisere drivstoffet ble vurdert: Oran-reprosessering i Frankrike og Studsvik-oksidasjon. NND-ansatte gir i rapporten klare anbefalinger om at drivstoff må behandles kjemisk før deponering.

Forskningsreaktorer

De to norske forskningsreaktorene – Atomreaktoren for material- og brenseltesting i Halden og JEEP-II nøytrondiffusjonsanlegget på Kjeller – ble erklært permanent stengt i henholdsvis juni 2018 og april 2019. I tillegg til forskningsreaktorer er det mange andre atomanlegg som skal avvikles og et bredt spekter av atomavfall som må håndteres og deponeres trygt.

NND, etablert i 2018 som en statlig etat under Nærings- og fiskeridepartementet, er ansvarlig for avvikling av forskningsreaktorer og annen relatert kjernefysisk infrastruktur. NND har også ansvar for sikker håndtering, lagring og deponering av atomavfall i Norge. Den norske stat planlegger å overføre IFEs atomanlegg og tilhørende personell til NND, med forventet dato tidlig i 2024. NND blir samtidig rettighetshaver for anleggene.

I mai i år signerte IFE en kontrakt med Westinghouses datterselskap Springfields Fuels Limited om å overføre 3 tonn ikke-bestrålt forskningsreaktorbrensel til Storbritannia for konvertering til nytt brensel for bruk i kommersielle kjernekraftverk. Uranbrenselet ville ellers blitt behandlet som avfall, lagret og deponert i Norge.

Studsvik signerte i januar kontrakt med IFE om utstyrslasting, transport, håndteringsutstyr, undersøkelse og forbehandling av kjernebrensel som brukes av forskningsreaktoren JEEP I på Kjeller. I henhold til en avtale skal dette drivstoffet – som inkluderer rundt 3 tonn ustabilt metallisk uran – transporteres til Sverige for prosessering før det returneres til Norge for endelig deponering.

Undersøkt og skrevet av World Nuclear News