Hvis Finlands nye depot for højradioaktivt affald var en parkeringskælder, skulle du tage elevatoren 140 etager ned for at hente din bil – så dybt nede i grundfjeldet vil de finske myndigheder placere de brugte brændselsstave fra landets atomkraftværker.
Og det giver god mening, for når de først bliver parkeret i slutdepotet i Onkalo ved den finske vestkyst, skal de aldrig nogensinde hentes op igen.
Stedet for verdens første atomkirkegård er nøje udvalgt. Den urgamle klippegrund under Onkalo er geologisk stabil og har været uforandret gennem de seneste 1,8 milliarder år.
Det vil den med al sandsynlighed også være de næste 100.000 år – og det er et ufravigeligt krav, for så lang tid går der, før radioaktiviteten i atomaffaldet er dalet til et ufarligt niveau.
Depotet skal holde lige så længe, som vores art har levet i Europa.
Et tidsrum på 100.000 år er svært at forholde sig til, men til sammenligning er det nogenlunde lige så længe siden, at vores egen menneskeart vandrede op gennem Europa og mødte neandertalerne.
Når deponeringen af det udtjente atombrændsel begynder i 2024 eller 2025, viser Finland vejen for verdens 32 atomkraftproducerende lande.
For første gang har et land taget ansvar for at løse problemet med affaldet, så det ikke bare hober sig op til fremtidige generationer.
Nutidens affaldslagre er usikre
Siden de første atomkraftværker blev taget i brug i 1950’erne, har affaldsproblemet været velkendt, men hidtil har ingen andre fundet en endegyldig løsning på det.
Det farlige atomaffald opbevares derfor i midlertidige lagre. Langt det meste ligger i vandbassiner på atomkraftværkerne. Og selvom flere lande har ønsket at begrave affaldet i undergrunden, har protester over atomkirkegårdenes placering bremset projekterne.
Farligt atomaffald ligger på sårbare lagre
I 70 år har højradioaktivt affald fra verdens atomkraftværker hobet sig op på midlertidige lagre. Affaldsmængden nærmer sig 400.000 tons, og ingen ved, hvad der skal ske med det. Kun Finland og Sverige har fundet en løsning. Læs om verdens atomaffald her.
Slutdeponeringen i Onkalo skal efter planen fortsætte gennem et århundrede, hvor 3300 containere med 6500 tons brugte brændselsstave skal sendes ned i undergrunden.
Planen er at udvide kirkegården i etaper, så den fx hvert tiende år får nye deponeringstunneller, som kan modtage affaldet fra det næste årti.
Sverige er lige i hælene på finnerne, og i januar gav regeringen grønt lys for et slutlager for landets atomaffald en halv kilometer nede i undergrunden ved Forsmark, hvor depotet bliver klar i 2030’erne.
Metoderne er stort set de samme som i Onkalo, og de to lande har arbejdet tæt sammen om at udvikle de nødvendige teknologier.
Det første slutdepot for højradioaktivt affald bygges i Onkalo i Finland (1). Det næste skal ligge i Forsmark i Sverige (2).
Når de 100 års deponering i Onkalo er gået, bliver alle kirkegårdens tunneller og skakter fyldt op med ler, og anlægget på overfladen bliver renset og revet ned. Herefter kan finnerne trygt glemme alt om det begravede atomaffald.
Robotter håndterer affaldet
I øjeblikket afprøver Finland systemet, som skal pakke atomaffaldet forsvarligt ind og placere det i slutdepotet.
Rejsen ned til kirkegården begynder i indkapslingsfabrikken på overfladen i et rum med vægge af rustfrit stål, som er omgivet af 1,3 meter tykke betonmure, der bremser stråling.
Her suger robotter alt overskydende vand fra lagerbassinet væk fra brændselsstavene og anbringer dem i en ramme af støbejern, som placeres i en rustbestandig kobbercontainer.
De brugte brændselsstave fra Finlands atomkraftværker indesluttes i støbejern og placeres i cylinderformede containere af kobber. Hver container vejer 24,5 tons.
Når beholderen er lukket til, er den klar til elevatorturen 430 meter ned i undergrunden. Her overtager et robotkøretøj containeren og fragter den videre ud i en af deponeringstunnellerne.
Køretøjet vipper den fem meter lange container ned i et hul, som på forhånd er foret med ler af typen bentonit. Når containeren er på plads, bruges materialet også til at forsegle hullet.
Brændselsstavene i kobbersarkofagen har nu fundet deres sidste hvilested, og et andet robotkøretøj fylder deponeringstunnellen over graven ud med mere ler.
Under forsøgene opvarmes testcontainerne indefra med strøm for at simulere den radioaktive varme, og 500 sensorer i og omkring graven overvåger beholderne, borehullerne, bentonit-leret og det omgivende grundfjeld.
Kirkegården er over 400 meter dyb
De brugte brændselsstave fra Finlands atomkraftværker bliver indkapslet i containere i en fabrik på jordoverfladen. Herefter fragter en elevator dem ned til de lodrette grave, som bores 430 meter nede i undergrunden.
1. Deponeringshuller fores med ler
I deponeringstunnellerne bores der huller med ti meters mellemrum. Herefter sænkes der først en skive og siden ringformede moduler af lertypen bentonit ned i hullerne, så leret danner en foring i bunden og siderne.
2. Atomaffaldet sænkes ned i graven
Hullerne er nu klar til at tage imod kobbercontainerne. Et robotkøretøj sænker dem ned i hvert sit hul, hvorefter hullet dækkes til med endnu en skive bentonit, så hele containeren er indesluttet i ler.
3. Graven og gangene lukkes for altid
Efterhånden som hullerne i en deponeringstunnel fyldes op, er der ikke længere brug for den. Et andet robotkøretøj fylder tunnellen ud med blokke af ler, så en hel sektion af kirkegården lukkes af for altid.
Forsøgene udføres af selskabet Posiva, som er ansvarligt for hele slutdepotet, og testen er kulminationen på årtiers grundige undersøgelser.
Første trin var at hente borekerner op fra grundfjeldet af gnejs. Analyser af kernerne viste som forventet, at klippen er mekanisk stabil og næsten uigennemtrængelig for vand. Herefter gik arbejdet med at sprænge og udbore selve tunnelsystemet i gang.
Selvom grundfjeldet generelt er meget tæt, er der alligevel nogle steder sprækker i fjeldet, som grundvandet kan trænge ned igennem. Derfor bliver klipperne ved hvert eneste deponeringshul tjekket nøje. Er der de mindste revner, bliver det pågældende hul ikke brugt.
Hullerne til atomaffaldet bores med ti meters mellemrum. Teknikere hos firmaet Posiva tjekker siderne i hvert enkelt hul for sprækker, som grundvand kan trænge igennem.
Kisten er sikker nok i sig selv
Når det højradioaktive affald først er på plads i depotet, vil tre barrierer sikre, at radioaktiviteten ikke kan forurene miljøet på jordoverfladen de næste 100.000 år.
Første barriere er selve kobbercontaineren. Ifølge Posivas beregninger er dens fem centimeter tykke vægge tilstrækkelige til at holde de radioaktive stoffer inde i hele perioden.
Næste barriere er bentonit-leret omkring containeren, og den sidste er de 430 meter klippe, som eventuelt forurenet grundvand skal forcere for at nå hele vejen op til overfladen.
Sarkofagen har tredobbelt sikring
1. Kobberkisten sikrer mod rust
Den primære barriere, som indeslutter det radioaktive atomaffald, er kobbercontaineren. I modsætning til fx jern ruster kobber næsten ikke, og containeren vil derfor kunne holde i mange årtusinder.
2. Indkapsling i ler holder vandet ude
Selvom små sprækker i fjeldet skulle tillade vand at komme tæt på containeren, vil bentonit-leret beskytte den. Når leret bliver fugtigt, svulmer det op og blokerer for, at flydende vand kan nå kobberet.
3. Klippe fortynder radioaktiviteten
Hvis både container og lerlag skulle svigte, kan vand bringe radioaktive stoffer ud i klippen. Men før de når overfladen, vil strålingen være klinget så meget af, at den ikke udgør nogen sundhedstrussel.
Den finske strålingsmyndighed Stuk har foretaget omfattende undersøgelser af klippegrunden og simulationer af, hvordan grundvandets strømninger kan foregå under forskellige forhold.
Konklusionen er, at mennesker, som i fremtiden henter drikkevand fra dybe brønde, i værste fald blot vil blive udsat for stråling, der ligger et godt stykke under de gældende grænseværdier – netop fordi vandet vil være meget længe om at nå så langt op i klippelagene.
Den lange tidshorisont på 100.000 år betyder, at slutdepotet skal kunne modstå store klimatiske omvæltninger. Også det har Posiva og myndighederne taget højde for.
En fortsat global opvarmning kan fx medføre, at vandstanden i oceanerne stiger så meget, at Onkalo dækkes af hav i årtusinder. Ifølge Posiva vil de tre barrierer dog beskytte slutdepotet mod saltvand, som ellers kunne true med at nedbryde kobbercontainerne.
Det modsatte scenarie, nemlig den næste istid, kan også påvirke depotets omgivelser. Under den seneste istid var Skandinavien dækket af en tre kilometer tyk iskappe, og da isen trak sig tilbage for 11.000 år siden, hævede grundfjeldet sig, hvilket udløste jordskælv. Det kan ske igen ved afslutningen af den næste istid.
Depotet skal bestå, selv når den næste istid rammer kloden. Derfor er det placeret langt fra de brudzoner, som er mest udsatte for jordskælv, når isen trækker sig tilbage igen.
Jordskælvene vil sandsynligvis opstå langs sprækker i klippegrunden, som opstod under den seneste istids afslutning. Derfor har Posiva for en sikkerheds skyld placeret Onkalo midtimellem to parallelle sprækker med 800 meters afstand for at minimere risikoen.
Åbenhed gav opbakning
Placeringen af en atomkirkegård byder på store tekniske udfordringer, men det allersværeste er formentlig at opnå lokal opbakning til slutdepotet.
I Finland og Sverige har myndighederne ført en grundig dialog med lokalsamfundene og givet byrådene vetoret, hvis de ikke ønskede deponeringen. Desuden er alle relevante forskningsrapporter frit tilgængelige og kan downloades gratis.
Den åbne strategi vil forhåbentlig tjene til inspiration for andre lande, så vi på globalt plan får løst atomalderens affaldsproblem i stedet for at efterlade det til kommende generationer.
Hvis vores fjerne efterkommere om 100.000 år skulle finde på at bore sig ned til slutdepotet, vil de sikkert undre sig over den mærkværdige kirkegård, hvor tusindvis af cylinderformede sarkofager af kobber er begravet i snorlige rækker med ti meters mellemrum.
Først når de åbner kisterne, vil fremtidens arkæologer se, at stedet hverken har haft nogen religiøs eller ceremoniel betydning – men bare er en losseplads for en energiteknologi, som til den tid vil virke håbløst forældet.