Säkerheten främst vid drift av kärnkraftverk

Vid driften av de svenska kärnkraftverken sätts alltid säkerheten i främsta rummet. Här finns information om de risker som finns vid kärnkraftverk i drift, vilka aktiva system och barriärer som motverkar att något ska hända eller släppas ut.

 

Risker med kärnkraft

Precis som hos andra större industrier, finns det också risker med kärnkraft. Kärnkraften är en mycket tekniskt komplicerad industri som kräver välutbildad och kompetent personal.

Den största nackdelen med kärnkraft är att det skapas radioaktiva ämnen vid driften. En svår olycka skulle kunna leda till utsläpp av radioaktiva ämnen som kan påverka omgivningen. Därför måste ett kärnkraftverk vara konstruerat så att inte radioaktiva ämnen kan komma ut på ett okontrollerat sätt.

Att en allvarlig olycka skulle ske är mycket osannolikt, speciellt i Sverige som har höga krav på säkerheten. Det har aldrig hänt en allvarlig olycka med radioaktiva utsläpp som följd på de svenska kärnkraftverken.

Säkerhetsarbete

Säkerhetsarbetet på ett kärnkraftverk är uppbyggt i tre steg:

1. Förebygga fel

2. Motverka att fel leder till haveri, dvs. olika övervaknings- och säkerhetssystem

3. Lindra konsekvenser om fel uppstår, dvs. förhindra radioaktiva utsläpp.

Hur förebygger man fel?

Hög kvalitet i material och byggteknik
Alla viktiga delar i svenska kärnkraftverk är byggda med hög kvalitet och med stora säkerhetsmarginaler. Varje år görs också stora investeringar för att hålla anläggningarna i toppskick.

Regelbundna kontroller och provningar
Varje sommar stängs reaktorerna av för bränslebyte och översyn. Då kontrollerar och provar man utrustningen och säkerhetssystemen. Vissa kontroller och provningar sker också under övrig tid på året. Alla som arbetar inne i anläggningarna måste följa mycket detaljerade säkerhetsföreskrifter.

Välutbildad personal
All personal som skall jobba inne i anläggningarna måste gå speciella kurser i t ex strålskydd. Operatörerna utbildas regelbundet i exakta kopior av kontrollrummen.

30-minutersregeln
Om ett fel uppstår, sker allt det som måste göras inom 30 minuter automatiskt. Regeln finns för att ge personalen tid att tänka.

Reaktorn kan inte "skena"
De reaktorer vi har i Sverige kan inte skena, dvs. på ett okontrollerat sätt öka i effekt. Konstruktionen gör att de stänger av sig själv när något går fel.

Säkerhetssystem

De svenska kärnkraftverken är byggda så att även om en människa gör fel så ska inget allvarligt ske. För att motverka att fel leder till haveri finns en mängd olika övervaknings- och säkerhetssystem.

Snabbstopp på fyra sekunder
Om ett fel uppstår stoppas reaktorn automatiskt. Styrstavar skjuts in i reaktorhärden och stoppar kärnklyvningen på några sekunder. Men det finns en viss "resteffekt" kvar i reaktorn eftersom radioaktiva klyvningsprodukter avger värme. Därför måste reaktorn kylas under lång tid efter snabbstoppet.

Flera säkerhetssystem ger ökat skydd
De flesta säkerhetssystem på ett kärnkraftverk har till uppgift att kyla reaktorn och se till att trycket inte blir för högt i reaktorinneslutningen.

Systemen fungerar så här:
Det finns ofta dubbla eller flerdubbla säkerhetssystem för samma uppgift. Detta kallas redundans.
 Exempel: Det finns flera pumpar som förser reaktorn med vatten.

De har olika tekniska lösningar så att inte alla drabbas av samma fel. Detta kallas diversifiering.
 Exempel: Pumparna är av olika fabrikat.

De är också utspridda i anläggningen för att inte alla skall slås ut vid t ex en brand. Detta kallas separation.
 Exempel: Pumparna finns i olika rum.

Fungerar inte det första säkerhetssystemet, tar det andra över. Om detta inte heller fungerar, tar det tredje över osv. Risken att ett fel skall passera samtliga skyddssystem är minimal.

El från många håll 
På ett kärnkraftverk är det viktigt att ha el till bland annat pumpar som förser reaktorn med kylvatten. Om det blir strömavbrott inne i anläggningen finns därför flera alternativ:

  • el från kraftledningarna utifrån
  • integrerade dieselgeneratorer samt mobila dieselgeneratorer
  • batterirum med flera hundra batterier, som klarar 30 minuters drift
  • gasturbiner utanför kraftverket

Barriärer

Förutom säkerhetssystemen vid kärnkraftverken, finns det barriärer som skyddar omgivningen vid ett allvarigt haveri. Att stoppa en reaktor handlar primärt om att få in styrstavarna och stoppa kärnklyvningen. Detta kan göras av flera oberoende system och på så kort tid som fyra sekunder.

I reaktorbyggnaden
Huvudsakligen handlar reaktorsäkerheten om att hålla bränsleelementen under vatten och därigenom behålla kylningen. Detta eftersom bränsleelementen ger ifrån sig restvärme. Om ordinarie kylsystem skulle slås ut, finns det flera nödkylsystem, som både kyler bränslet och tryckavlastar reaktortanken. Systemen kan få eltillförsel från flera oberoende källor. Om nödkylsystemen slås ut och vattennivån i reaktortanken skulle börja sjunka under bränslets nivå, stiger temperaturen i bränslehärden och trycket i reaktortanken ökar.

Reaktortanken består av tjockt stål och tål högt tryck en tid även när inte nytt vatten tillförs. Det höga trycket utgörs av ånga. Bränslet i sig och inkapslingen som består av zirkonium, tål mycket höga temperaturer. Detta gör att det tar tid för bränslet att smälta. Skulle bränslet smälta, blandas ångan med radioaktiva partiklar och gaser.

Reaktorinneslutningen omsluter reaktorn och består av en meter tjock trycktät betong med en ingjuten stålplatta. Inneslutningen tål det höga trycket som kan bildas under ett långtgående och allvarligt haveri. Reaktorbyggnaden i sig består också av tjock betong och fungerar som en barriär mot omgivningen. Om trycket skulle bli för högt i inneslutningen finns det ett passivt tryckavlastningssystem med filterfunktion.

Filteranläggningen på Barsebäck
Via en ventil, som självöppnat på grund av övertrycket i inneslutningen, tvingas den radioaktiva gasblandningen ut till ett filter, som består av småsten. De radioaktiva ämnena fastnar på stenarna genom en naturlig process och utsläppet till omgivningen begränsas till 0,1 % av den ursprungliga mängden radioaktivitet. Tryckavlastningen och utsläppet blir därigenom ofarlig för omgivningen.

På övriga kärnkraftverk i Sverige sker istället tryckavlastningen genom vatten. Dessa vattenskrubbrar är minst lika effektiva som stenfiltret. Båda typerna av haverifilter är svenska uppfinningar.

Säkerhet och strålning, arbete i reaktorhallen på Barsebäck 2 | BKAB

Vad är strålning?

Avveckling och rivning av Barsebäcksverket | BKAB

Så här river vi Barsebäck

Frågor och svar om Barsebäcks kärnkraftverk | BKAB

Här hittar du våra vanligaste frågor och svar