Noidiskt projektarbete inom karnsakerhetsområdet

Transkript

1 X>K 8^ Ljy^^Lku^^n Svw ttr OD NKS(88)3 Noidiskt projektarbete inom karnsakerhetsområdet Årsrapport for 1987 / %, vis-,-, ^ "r^'sr^, r.) J ^ ^r Redaktion: H. C. Sørensen NKA't Centrale projektsekretariat Pottbox Roskilde

2 Nordiskt projektarbete inom karnsåkerhetsområdet Forord Denne rapport beskriver arbejdet i 1987 inden for det nordiske program på kernesikkerhedsområdet Rapporten kar form som en håndbog til brug for personer, som er involveret i nordisk sikkerhedsarbejde. For de læsere, som ønsker en kortfattet oversigt over programmet, henvises til den»midtvejsrapport«i brochureform, som udsendtes i september Rapporten er udarbejdet på grundlag af redegørelser fra programmets enkelte programområder. I første afsnit finder man en kort sammenfatning af årets arbejde og dets resultater. I det næste afsnit gives en redegørelse for de igangværende projekter inden for hvert af programområderne. Rapporten indeholder tillige en samlet økonomisk oversigt over hele programområdet, samt en fonegneise over de rapporter og artikler, som blev udgivet i I afsnit S findes en komplet adressefortegnelse over projektdeltagere, projektledere, programkoordinatorer og styrgruppemedlemmer. Denne rapport er udarbejdet under medvirken af: Verne. Andersen, Forskningscenter Risø Klaus Kilpi, Bo Liwång, Statens Kårnkraftinspektion Leif Moberg, Statens Strålskyddsinstitut Ulf Tveten, Institutt for Energiteknikk Kari Torroncn, samt Franz Marcus, NKA

3 Indholdsfortegnelse Page 1. Sammenfatning NKA's sikkerhedsprogram Arbejdet i Finansiering 9 2. Programområder Aktivitetsfrigdrelse, spridning och omgivningsplverkan, AKTI-100 och AKTU Karnavfallshantering, KAV Riskanalys och sikerhetsfilosofi, RAS Materialteknik,MAT Avanceret informationsteknologi, INF Samordningsindsatser, SAM Samlet økonomisk oversigtfor Dokumentoversigt Aktivitetsfrigørelse, Spredning og Omgivningspaverkan, AKTI-100 och AKTU Karnavfållshantering, KAV Riskanalys och sikerhetsfilosofi, RAS Materialteknik,MAT Avanceret informationsteknologi, INF Samordningsindsatser, SAM Deitager/Adresseoversigter 31 Programområde: Aktivitetsfrigørelse, AKT 31 Programområde: KaraavfalIshantering,KAV-3O0 33 Programområde: Riskanalys och ssikerhetsfilosofi, RAS Programomrade: Materialteknik, MAT Programomrade: Avanceret informationsteknologi, INF Programområde: Samordningsindsatser SAM tis

4 L Sammenfatning 1.1. NKA's sikkerhedsprogram Dette er den tredie irsrapport fra det nordiske kernesikkerhedsprogram som igangsattes i første halvdel af 198S og løber til midten af I programmets første rapport for året 1985 gøres der rede for, hvordan arbejdet blev igangsat med 30 projekter som er beskrevet i projektplanen fra 1984, og hvilke nordiske styrgrupper som er etableret inden for programmets fem hovedområder - aktivitctsfrigørclse, spredning og omgivningspåvirkning (AKT) - kerneaffaldshåndtering (KAV) - risikoanalyse og sikkerhedsfilosofi (RAS) - materialeteknik (MAT) - avanceret informationsteknologi (INF) I programmets anden rapport for året 1986 omtales hvordan reaktorulykken i Tjernobyl påvirkede programmet, dels ved at der blev foretaget visse omprioriteringer, dels ved at der optrådte forstyrrelser i arbejdets planmæssige gennemførelse , som der redegøres fo» i denne rappor, har arbejdet vatrer i gang i samtlige 54 hoved- og underprojekter, og en lang række resultater er fremlagt, både i form af arbejdsrapporter og i foredrag ved nordiske og internationale konferencer. Fire større nordiske seminarer og en nekke mindre temamøder blev afholdt inden for programmet i Dokumentlisten i denne rapport viser bredden i indholdet på de 119 arbejdsdokumenter som blev publiceret i årets løb. Resultaterne udnyttes umiddelbart af de sikkerhedsmyndigheder som medvirker i programmets projekter og styrgrupper, og de udnyttes også i andre fogkredse som arbejder med tilsvarende problemstillinger (fx spredning af forureninger i omgivelserne, risikoberegninger, materialespørgsmål i forbindelse med store belastninger, beredskabsplanlægning). Programmets gennemførelse varetages af NKA's komite for sikkerhedsforskning, NKS. Komiteen har i 1987 flet ny formand, idet Svante Nyman fra det svenske kirnkraftsakerhet och utbildning, KSU, afløste Anders Palmgren. Samtidigt flyttedes NKS' sekretariat til Finland. Den foglige gennemførelse af programmet sikres af de ansvarlige projektledere og samordnes af de koordinatorer som er udnævnt for de enkelte delprogrammer. Ved et koordinatorseminar i 1987 bekræftedes fordelene ved dene decentraliserede ledelsessystem, hvor man kunne drage nytte af et højt professionelt niveau blandt programmets medarbejdere. De nordiske midler fra ministerrådets budget udgør den grundlæggende forudsætning for programmets gennemførelse har programmet modtaget 7,204 millioner DKK. Disse midler har en katalytisk virkning, idet de frembringer komplementære nationale indsatser som er beregnet til 310 personmåneder. Denne indsats svarer til mere end det dobbelte af det nordiske bidrag. Regnskabet med de nordiske midler føres af fem værtsorganisationer (Risø, IFE, SKI, SSI, VTT), mens detaljerede økonomiske oversigter udarbejdes centralt på Risø og forelægges Nordisk ministerråds sekretariat. Programmets indhold og indsatser evalueres løbende af NKS og af programmets fem styrgrupper. I 1987 har NKS planlagt en udenforstående evaluering som skal gennemføres i programmets afsluttende fase Arbejdet i 1987 Aktivitetsfrigørelse, spredning og omgivningspåvirkning. Programområde AKT (Aktivitetsfrigjørelse, spredning og omgivningspåvirkning) består av to forskjellige fogområder, som er kalt AKTI og AKTU. Den fjerde bokstav i navnene står for respektive innenfor og utenfor innesluttningen. Selv om det dreier seg om to forskjellige disipliner, så er det en nær sammenheng mellom dem, ved at kunnskaper innen det første området må anvendes for å bestemme egenskapene (mengder, tidsforløp etc.) til et utslipp av radioaktive stoffer etter en ulykke, og innen det andre området for å bestemme konsekvensene til befolkningen og omgivelsene. 5

5 Arbetet inom programområdet AKTI (aktivitetsfrigörelse inom inneslutningen) har år 1987 omfrttat beräkningar av olika olyckssekvenser på nordiska PWR-anläggningar (Lovisa, Ringhals) med två olika kodsystem MAAP och STCP, varav det första används både i Sverige och Finland och det andra i Danmark. Som resultat har man fått en uppskattning över storleken av radioaktiva ämnen som kan tänkas släppa ut ur inneslutningen beroende på olyckssekvens, beräkningsmetod, anläggning osv. Forskning beträffande kemiska förhållanden vid svåra reaktorolyckor har inkluderat experiment och teoretiska arbeten. Vid Oslo Universitet har man gjort experiment, där reaktioner mellan borkarbid och vattenånga/vätgas studerats. Beteendet av hygroskopiska aerosoler har undersökts experimentellt vid Kuopio Universitet. Vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg har experiment utförts där hygroskopicitet och karbonarapptag för cesiumhydroxid undersökts. Teoretiskt arbete har omfattat komplettering av haverianalyskod MAAP med kemiska modeller. Utveckling och tillämpning av koden CELSOL (kemiska reaktioner) har utförts i Danmark. I arbetet med aerosoltransport har man utvecklat beräkningsmodeller för hygroskopiska aerosoler, utfört beräkningar för att studera "pool scrubbing" och analyserat Barsebäcks FILTRA system med aerosolkoden NAUA. Arbetet inom AKTI kordineras av en samnordisk projektgrupp. En viktig uppgift för grupperna AKTI och AKTU i samarbete har varit definition av en så kallad referenskälltenn. I sluttet av 1987 har man kommit mycket nära på en lösning i denna fråga. AKTU-området omfatter en lang rekke problemstillinger som har å gjøre med spredning av radioaktive stoffer i omgivelsene, og med tiltak som kan redusere konsekvensene av et utslipp av radioaktive stoffer. Innenfor atmosfærisk spredning har det blitt utviklet en bercgningsmodell som gjør det mu-,; gt å ta hensyn til forskjell i spredningsmåte som skyldes forskjell i partikkelstørrelsc. Innen programområdet har også de første skritt blitt tan i retning av å utvikle en felles nordisk atmosfærisk langtransportmodell, og dette har føn frem til et pros jek t forslag som nå er sendt til vurdering. I 1987 har man også ferdigutviklet en spesiell modell for beregning av atmosfzrisk spredning, der den såkaldte multi-puff metode anvendes. Modellen er utviklet på Risø, og en manual er nå utarbeidet. Den første, viktige fase av et prosjekt der usikkerheter i spredningsberegninger skal analyseres er også giennomført av en nordisk rcferansegruppc, som har analysen usikkerhetenc ved parametre som inngår i beregningenc. Et viktig skritt er tan i forbindelse med utvikling av en nordisk database, inneholdende resultatene fra målinger av radioaktivitet i omgivelsene både før og ener Tsjernobyl. Interkalibreringer er gjennomført mellom de deltagende institusjoner. Dataprogrammene for behandling av dataene har også blitt videreutvikkt. Modell for bestemmelse av overføring av radioaktivt jod gjennom fødekjeden gress - melk har blitt validen mot Tsjemobyl-data ved Risø. Tilsvarende arbeide gjennomføres nå for cesium. Et viktig aspekt ved eksponeringsveiene via matvarer er hvor myc innholdet av radioaktive stoffer påvirkes av vanlige mattilberedningsmetoder. En lang rekke matvarer og alternative tilberedningsmetoder har blitt undersøkt i Finland for å bestemme dene. En stor serie eksperimenter innen AKTU ser spesielt på det urbane miljø. Man har undersøkt deposisjon og av-vaskning på forskjeuige tak- og veggmateriakr samt andre urbane flåter. Bygningers skjcnningscgcnskapcr og virkning på inhalasjonsdoser er undersøkt. Resuspension i tettbygde områder er også målt i omfattende måleserier, og ganske sensasjonelle resultater er runnet. Resuspensjonsmålinger er også utført i flere ikkeurbane omgivelser, og man har målt deposisjon på træer, og funnet overraskende resultater både når det gjelder fordelingen av det deponerte materialet, resuspensjon fra træer, og trærs viktighet som strålingskilde når de er i nærheten av boli ger- ForskjeUige sider ved mottiltak er undersøkt. Dette AKTU-arbeidet omfatter både kostnaden av mottiltak, maten de er utført på, og utvikling av mottiltak som er effektive under de forhold som råder f.eks. i de norske fjell etter Tsjernobyl. De metoder som er utviklet for å redusere opptak av radioaktivt cesium til kjøtt fra reinsdyr, sau (får) og gjeiter kan potensielt spare store pengesummer for landene. Undcrsøkte metoder for å redusere opptaket til fisk var mindre lovende. På AKTU-omridet er et nært informasjonsutbytte med det intemasjonale miljø sikret ved at AKTU-koordinatoren også er formann i OECD/ NEA's ekspertgruppe på beregning av omgivelseskonsekvenser av store reaktorulykker. Resultatene fra AKTU-arbeidet i 1987 har blitt presenten både i denne sammenheng og ved flere internasjonale seminarer/konferenser, og har vakt be- 6

6 tydelig internasjonal intertssc. Käraavfallshantering I det följande ges nigra exempel pi vad som uppnåtts inom programområdet kärnavfallshantering under det internationella projekt som rör modellering av grundvattenrörelser "Hydrocoin", har man kunnat öka forståelsen av de problem som ärförknippademed att validera modeller. I det andra internationella projektet som ingår i KAV-området "Biomovs" på nedfallet efter olyckan i Tjernobyl gett upphov till två fall for jämförelse mellan modellberäkningar och experimentella data. Geologiprojekten har gett intressanta resultat avseende grundvannets rörelser och salthalt på det djup där man planerar att förvara radioaktivt avfall. De har också visat på metodsvårigheter vid åldersdatcring av mineral. Fältundersökningar har vidare genomförts på postglaciala förkastningar i syfte att studera sena rörelser i berggrunden. Inför kommande nedläggning av reaktorer har upp av den radioaktiva beläggningen i primärsystemen. Studier har också inletts av hur mycket aktivitet som induceras i perifera systemdelar. Genomförda transportstudier har visat att den planerade tillgången på transport utrustning i Norden är tillräcklig för kommandebchov. En katalog över lämpliga kontrollmetoder för transportbehållare har framställts. Arbetet med hur man kan ta hand om det avfall som uppstår i samband med en större härdskada har fortsatt. Riskanalys och säkerhetsfilosofi Arbetet inom RAS-programmet är koncentrerat på olika tillämpningar inom kärnkraftområdet. Man undersöker vad man kan vinna med olika typer av strålskydd för personalen, och man studerar användning av probabilistiska metoder för optimering av säkerhet och driftvilkår. System av betydelse för säkerheten är ibland ur drift t.ex. för underhåll. Genom att beräkna olika systems inverkan på säkerheten kan man genomföra beräkningar så att t.ex. det förebyggande underhål- Fif.l: Fordelingen af de udbetalte nardiske midler på programområder, samt bmdgetfordehngen i O m m m UdbcMMMS Udb«Mi1966 Udt»Mi1907 RMfeodgtt 1967 Budgetter 1988 T r 0,0 0,5 1,0 T , , MILLION. Danske kror '

7 derhilkt kan gennomfbras pi ett optimalt sätt utan att åsidosätta säkerheten vid anläggningen. I ett av delprojekten arbetar man med dessa frågor och genomfor tillämpningsstudier i samarbete med svenska och finska kraftbolag. Man undersöker också fel som kan påverka flera olika system och hur man skall ta hänsyn till dessa i sina säkerhetsanalyser. Ett av resultaten från detta arbete är en genomgång av olika metoder med kommentarer om deras användbarhet och praktiskatillämpbarhet.man har undersökt vilka brancher i Norden som använderriskanalyssamt vilka teoretiska metoder de använder. Detta har gen underlag till en diskussion om helhetssyn på hantering av olika typer av risker inom olika samhällssektorer. Många av de metoder för säkerhetsanalys som används inom kärnkraftområdet är generella och man har påbörjat en diskusion om deras användbarhet inom andra industrigrenar. Materialteknik I MAT-programmet har riskerna for lokal korrosion i havsvatten undersökts genom laboratorietestar och fältförsök i Nordsjön. Det experimentella arbetet fuufördes i 1986 och resultaten analyserades och raporterades under Elektrokemiska metoder (EPR-test) utvärderades genom jämförande provning. Utgående från dessa resultat kan man bedömma rostfritt ståls benägenhet för spänningskorrosion vid reaktorers driftforhållanden. Frågan om huruvida klyvbrott vid låg temperatur i svetsade tryckärl stoppas upp undersöktes under 1987 experimentellt med "in sim" instrumentering samt med datormodellberäkningar av provstavar i de deltagande laboratorierna. Frågeställningar gällande spricktillväxt vid höjd temperatur har undersökts experimentellt och numeriskt. Under 1987 utfördes en ny analys, samt raporterades resultaten av brottmekaniska jämförelse provningen, som utfördes under Analyserna av fullskale-experimentet med tryckkärlet, som provades 1986, påbörjades. Avanceret informationsteknologi INF-programmets mål er at udvikle et system för beslutningsstøtte til hjalp for ledebesorganisationen i et katastroferamt teknisk anlzg. Data er blevet indsamlet dels i et kernekraftværk i forbindelse med "on-site" organisationen, dels i overensstemmelse med den svenske beredskabsplan for kernekraftuheld i förbindelse med "offsite" organisationen. Ideen er imidlertid at gene- Fig. 2. vistr fordtbngtn af de i 1987 anvendte nordien er imidlertid at generalisere disse data-input, således at man kan udvikle et brugbart system, som også kan anvendes fx for et kemisk værk. Analysefasen er afsluttet, og en specifikationsog Implementations procedure er under udarbejdelse. Malet hermed er at udvikle et prototype system, som skal demonstrere anvendeligheden af de udviklede ideer til at udarbejde retningslinier og anbefalinger for et fuldt udbygget beslutningsstøtte system. Der er behov for mere detaljeret information om hvad prototype systemet skal indeholde, idet man ikke i dette program skal vzre i stand til ai understøtte et komplet scenario, men kun små lidsudsnit af et sådant. For at opnå en overbevisende demonstration af systemet er følgende retningslinier for det fremtidige arbejde blevet fastlagt: Slutsystemet i naavatrende program vil ikke blive eet, men flere prototype systemer, som hver understøtter et givet udsnit af scenario. I alt er man enedes om fire forskellige delscenarier, tn "on-site" og to "off-site". Resultaterne fra prototype systemerne skal sammenlignes med øvelser, hvor man har anvendt "normale" procedurer. Herved kan fordelene ved det nye system demonstreres. Alle fire scenarier skal demonstrere hvordan en ulykkesekvens følges fra detektion, over diagnose, til udformning af en aktionsplan og dennes udførelse. 8

8 13. Finansiering I 1987 blev der bevilget 7,204 millioner danske kroner fira Nordisk Ministerrad til det igangværende sikkerhedsprogram. I de første tre år er der således bevilget i alt 18,065 millioner kroner. Ved årets begyndelse indestod 0,624 millioner kroner hos Nordisk Ministerrådfraforegåendeårs bevillinger. Efter styrgruppernes beslutninger er der af midlerne for 1987 og de resterende midler fra 1986 overført i alt 7,430 millioner kroner som i conto udbetaling til deltagerorganisationerne. Ved årets slutning henstod 0398 millioner kroner, over hvilke der er disponeret, men som endnu ikke er udbetalt. Søjlediagrammet i fig. 1 viser budgerfordelingen mellem de enkelte programområderne udbetalte beløb, samt restbudgettet for 1987 og budgenet for Udover de nordiske midler er der præsteret indsatser af myndigheder og industri i de deltagende lande, der som hovedregel skal vatre af mindst samme omfang som de nordiske bidrag. Den samlede indsats i 1987 kan beregnes til 23,698 millioner kroner, fordelt med nordiske bidrag på 6,766 millioner kroner og national indsats på 16,932 millioner kroner. Ovenfor er vist fordelingen mellem de nordiske bidrag og de nationale bidrag i Diagrammet viser, at de nationale indsatser andrager ca. 2/3 af de samlede indsatser. Forbruget dækker: Lønudgifter, som beregnes efter forbrug i mandmåneder, hvor 1 mandmåned i 1987 er sat til danske kroner. Samme omregningsfaktor er anvendt for at udtrykke størrelsen af de nationale indsatser. Rejseudgifter i overenstemmelse med de enkelte organisationers officielle reisereglementer. Øvrige omkostninger, som fortrinsvis omfatter udgifter til databehandling og omkostninger i forbindelse med udgivelse aftryksager. For nærmere detaljer henvises til Håndbog for programkoordinatorer og projektledere vedrørende organisation og administration, NKA/ SAM(85)1. 2. Programområder I dette kapitel gives en nærmere beskrivelse af de igangværende projekter. Kapitlet er delt i 6 afsnit, som hver omfatter et komplet programområde Aktivitetsfrigorelse, spridning och omgivningspåverkan, AKTM00 och AKTU-200 Programmet är uppdelat i två separata delar, som varje kräver sin egen expertis. Tillsammans ger de underlag for bedömning av konskvenserna av stora reaktorolyckor. Därför finns en gemensam styrgrupp. Arbetet i den första dekn (aktivitetsfrigörelse inom en rcaktoranlggning, AKTI) leds av en projektledare, i den andra dekn (omgivningsfrågor, AKTU) av en koordinator, som båda är närvarande vid styrgruppens sammanträden. I styrgruppen ingårföljandepersoner: Per-Erik Ahlström, Svensk Kärnbränslehantering (ordf.) Franz Marcus, NKA Lasse Manila, Frits Hrikd Vinther, Forskningscenter Risø Åke Persson, Statens strålskyddsinstitut Halvdan Sekkesæter, Instirun for Energiteknikk Projektledare i AKTI har i 1987 varit Klaus Kilpi, VTT, medan koordinator för AKTU är Ulf Tveten, Institutt for Energiteknikk (IFE). Två värdsorganisationer åtar sig bokföring och revision för programmet: VTT för AKTI och IFE för AKTU. Bakgrund Antagna, svåra haveriförlopp, dar bränslet förutsätts smälta ligger till grund för utsläppsgränsande åtgärder, beredskapsplaner och överväganden om kärnkraftens riskbild. I och med att ny kunskap kommit fram är syftet att med detta program komma fram till en aktued bild av de händelseförlopp som kan leda till aktivitetsspridning i omgivningen och av hur omgivningen påverkas i olika lägen. Omfattande internationellt arbete föregår med omvärdering av stora reaktorolyckor och konsekvenser som kan följa av dessa. I fébuiari 1987 publicerades av US Nuclear Regulatory Commision en report»reactor Risk Reference Document«, (NUREG 1150). Rapporten har fått mycket kritik, både positivt och negativt. Det är idag 9

9 ca utbredd upp&ttning attriskanalyserna,såsom de tidigare utförts, samt med den databasen man använt, övervärderat riskerna. Både internationellt och nationellt i de nordiska länderna har omfattande undersökningar blivit igångsatta för att fl en bättre underlag för värderingen av förloppet af sådana olyckor och de metoder och data som tidigare använts. Tjeraobyl-ulykkcn har også gitt en sterkt øket grunnlag for disse vurderingerne, gjennom alk de data som er samlet i 1986 og 1987 og blir samlet i de nzrmeste ir. AKTI AKTI området omhandler en vurdering inklusiv eventuel forbedring af metoder til beregning af frigørelsen af radioaktive stoffer til omgivelserne ved store kernekraftulykker. Desuden gennemføres specifikke beregninger på konkrete anbeg i Norden med de forskellige metoder, der er disponible i de enkelte land. Sigt«er at opnå en faciles nordisk opfattelse af anvendeligheden af de benyttede metoder. Arbejdet har varret opdelt i fire hovedområder: Projekt 110: Samnordiska projektgruppen Projektledare: Klaus Kilpi, VTT Projektgruppens arbete syftar till att koordinera AKTI-arbetet samt skaffa fram en övergripande rapport inom AKTI området Ett mål är också att definiera en så kallad nordisk referenskäuterm som skall användas i nordiska beräkningar av fissionprodukters påverkan på omgivningen vid svåra reaktorhaverier. Reférenskällterm behövs också för uppskattning av erforderliga evakueringsåtgärder. Varje AKTI projekt har som projektledare en medlem från den samnordiska projektgruppe!. Detta har gjort möligt, att samarbetet mellan 3 eller 4 nordiska länder har fortsatt effektivt med mål att skaffa fram en slutrapport inom varje AKTI projekt. Den samnordiska projektgruppen har vid sina möten diskuterat om AKTI projektens aktuella problem och forskningens framtida inriktning. Definition av reférenskällterm önskas få färdigt under 1988 tillsammans med projektgruppens egen övergripande rapport inom AKTI-området. Båda arbeten har utförts under 1987 och arbetet pågår. Project 130: Comparison of code systems Project kader: Hari Aro, STUK Benchmark calculations have been performed in Sweden and Finland with the MAAP3.0 code system and in Denmark with The Source Term Code Package (MARCH3, TRAPMELT) system (STCP). Analyses for Forsmark 3/Oskarshamn 3 BWR-plant have continued to be perfbrmence in 1987 with the STCP. MARCH3 calculations have been finished and comparison of thermal hydraulics in BWR between MAAP- and MARCH-methods has been performed. TRAPMELT calculations for comparison of fission product and aerosol behaviour in BWR between MAAP and STCP will be continued during Main efforts during 1987 have been directed to PWR calculations. Benchmark calculations for Loviisa 1 PWR-plant (WER with ice condenser containment system) have been performed with the MAAP3.0 code in Finland and with the STCP in Denmark. Preliminary comparison of thermal hydraulics was performed but some additional runs are needed during 1988 because of modelling and input data differences in both code systems. TRAPMELT calculations will be performed during Sensitivity calculations for PWR have been performed with the MAAP code in Sweden and Finland for Ringhals-2 and Loviisa 1-plants in order to study the effects of variation of important phenomena and plant specific parameters (e.g. dry containment/ice condenser containment) on the whole accident process. Core melting behaviour has been studied with both MAAP- and MARCH3-codes. Projekt 150: Kemiska förhållanden Projektledare: Lennän Hammar, Statens kärnkraftinspektion Projektet har som mål att inventera kemiska fenomen med tänkbar inverkan på svåra reaktorolyckors förlopp och konsekvenser, värdera betydelsen av de brister i kemisk modellering i haverianalyskoder, närmast MAAP, som används i Sverige och Finland. Vidare kartläggs enskilda kemiska fenomen av betydelse, särskilt i anslutning till cesium- och jodkemi. Ett av huvudmålen är att sammanställa de for kemiska frågeställningarna väsentliga data och rekommendationer i handboksform. Under 1987 har man i Danmark fortsatt utveckling och tillämpning av koden CELSOL som används för beräkning av kemisk jämvikt 10

10 ;F AS rijncxn Or J OwL_."L-V =ARAM TEa -POOL "MP :? «C/S -'Z 0 7KC/S STEAM R.CW DF *EM2: 2V P. PART SiZE SP :~P oo / J5/ 200 «a JOO :JO «oo «o sao 5so «oo POOL DEPTH (CM) Fig. 3: Dekontaminatumsfaktoren (DF) som funktion af bassindybde (CM). vid kemiska reaktioner. Beräkningar har gjorts på TB (total elbrott) sekvensen i 03/F3. Resultat kommer att presenteras vid Toronto mötet i juni Finskt arbete har handlat om beteendet hos hygroskopiska aerosoler vid härdsmälta. Experiment har utförts ved Kuopio Universitet. Första fasen av experimentet blev färdigt under varen 1987 med fortsättning i andra fas sedan hösten Kärnbildning och panikeltillväxt hos CsOH i kväve/vattenånga, dvs. som funktion av relativ fuktighet, studeras. Arbetet förnätter och kvantitativa resultat kan ännu inte ges. Dock kan det konstateras att hygroskopicitet är viktigt för panikeltillväxt. Norge anslöt sig projektet under Vid Oslo Universitet utförs experiment med reaktioner mellan borkarbid och vattetisnga/vätgas. Senare i kedjan av tänkbara reaktioner finns det nämligen möjlighet till bildning av flyktiga jodformer som är skadliga med hänsyn till omgivningskonsekvenser. Under 1987 har försöksapparaturen färdigställts och några shake-down experiment utförts. Eksperiment vid Chalmers TH har pågått om hygroskopicitet och karbonatupptag för CsOH, och man forsöker även att komplettera haveriaanalyskoden MAAP med en kemisk modell baserad på SOLGASMIX. Projekt 160: Aerosoltransport Projektleder: Kurt Lauridsen, Risø blev arbejdet med det såkaldte DEMONA Benchmark afsluttet. Denne øvelse, der var arrangeret af de europæiske fællesskaber, havde til formal at sammenligne de aerosoltransportkoder, som anvendes af EF-landene samt Sverige og USA. Risø og Studsvik deltog med henholdsvis NAU A-S og MAAP-3. Af øvelses konklusionerne kan nævnes, at der viste sig et behov for en forbedring af de termodynamiske koder og disses kobling til aerosolkoderne samt af nøjagtigheden i termodynamiske maleresultater fra eksperimenter. I forbindelse med arbejdet nævnt under AK- TI-130 har Risø implementeret koden TRAP- MELT og udført beregninger af aerosolers opførsel i kølekredsløbet. Dekontaminering ved scrubning af aerosoler i vandbassiner er en vigtig mekanisme i visse uheldssekvenser. Regnemaskinekoder til beregning af denne dekontaminering er udviklet af henholdsvis USNRC og E PRI. Inden for AKTI 160 har Studsvik set nærmere pi modellerne, specielt koden i SPARC fra USNRC. Beregninger viser, at dekontamineringsfaktoren afhænger stærkt af sidanne parametre som vandtemperatur i bassinet og dybden af injektionsstedet, jfr. figuren. De viste beregningers resultater er dog væsentlig mindre end maleresultater fra eksperimenter. En del af de stoffer, der frigives under kernesmeltningsuheld, er opløselige i vand. Partikler indeholdende sådanne hygroskopiske stoffer vil i en fugtig atmosfære (>ca. 85 % relativ fugtighed) absorbere vand og derfor vokse, hvilket medfører en hurtigere sedimentation. CsOH og Csl er eksempler på hygroskopiske stoffer. VTT har udviklet en model til beskrivelse af virkningen af hygroskopicitet på aerosolers opførsel. Modellen er bygget ind i aerosolkoden NAUA og beregninger er udført med datafraet eksperiment i LACE programmet. Beregningerne stemmer godt overens med de eksperimentelle resultater, der viser, at den h>groskopiske opførsel af CsOH medfører en væsentlig forøgelse af aerosolernes depositionshastighed i en fugtig atmosfære.

11 AKTU Arbeidet inncn programområdet AKTU er konsentrert om en rekke prosjekter der de tilgjengcligc ressurser i Norden utnyttes, eller der det behøves kunnskap som er spesifikk for Norden (fx i forbindelse med atmosfærisk spredning og med vinterforhold). Målsetningen er S komme frem til formålstjenlige metoder for i vurdere eventuelle virkninger av et utslipp av radioaktive stoffer til oingivelsene, inklusive helsemessige og økonomiske konsekvenser. Kunnskaper om radioaktive stoffers vandring i og virkning pä miljøet gir også en styrkning av kunnskapsgrunnlaget for å bedømme tilsvarende forhold for ikke-radioaktive skadelige stoffer i miljøet. Det er store fordeler ved å samle slik kunnskap ved hjelp av radioaktive stoffer, for disse kan påvises og følges i langt mindre konsentrasjoner enn andre stoffer. Mange radioaktive stoffer finnes i naturen, og gir mulighet for slike undersøkeiser. Dessuten har ulykken i Tsjernobyl og det resulterende nedfallet i de nordiske land øket disse mulighetene. Hovedprosjekt 210: Metoder og data med direkte tilknytning til spredningsveiene gjennom omgivelsene. Hovedprosjektleder: Søren Larsen, Risø. Dette hovedprosjekt er først og fremmest retter mot forbedring og utvekling af beregningsmodeller. Prosjekt 215. Forbedring av konsekvensberegningsmodeller. Prosjektleder: Seppo Vuori, Sutens tekniska forskningscentral. Metodikken for beregning av spredning og deposisjon har blitt videreutviklet, slik at påvirkning av partikkelstørrelser kan tas hensyn til. Finlands Meteorologiske Institut og Statens tekniska forskningscentral har ved bruk av dataprogrammet ARANO beregnet korreksjonsfaktorer for partikkelstørrelses-kategorier som funksjon av atmosfærisk stabilitet og utslippshøyde. Prosjekt 220: Dynamiske modeller for radioaktiv fonuensning av næringsmidler. Prosjektleder: Sven Poul Nielsen, Risø. En dynamisk modell for opptak til mennesket av jod gjennom eksponeringsveien jord-gress-melk i de nordiske land er anvendt til å beregne opptak for Tsjernobyl-nedfallet. Modellen er basert på data fra nedfallet fra kjernevåpen-prøver, og det viser seg med disse data blir opptaket av jod tildels sterkt overvurdert. Tilsvarende undersøkeiser for cesium skal irfføres. Prosjekt 230: Videreutvikling og anvendelse av purt-modell for atmosfærisk spredning. Prosjektleder: Søren Thykier-Nielsen, Risø. Dataprogrammet RIMPUFF (Risø Mesoscale PUFF-modeU) har blitt utbygget med våt- og tørr-deposisjon, vind-shear og komplekse vindfelter. Programmet er nå ferdigutviklet til anvendelse i avstander ut til ca. 100 km. Verifikasjon basert på målinger under det såkaldte Øresundseksperimentet er utført. En bruker-veiledning er utarbeidet. Prosjektet ble avsluttet i Prosjekt 232: Felles nordisk atmosfærisk langtransportmodcll. Prosjektleder: Anton Eliassen, Norges Meteorologiske Institutt har dette prosjektet hatt form av et forprosjekt, initiert av direktørene for de nordiske meteorologiske institutter. Forprosjektet har ført til en konkretisering som også fremgår av den nye titel på prosjektet. Et prosjektforslag et sendt til Nordisk Ministerråd. Det søkes om finansiering utenfor det Nordiske Sikkerhetsprogrammet, men man har uttrykt sterkt ønske om å beholde tilknytningen til AKTU-arbeidet. Prosjekt 235: Parametervariasjonsanalyse av konsekvensmodeller, med innretning mot usikkcrhetsanalyse. Prosjektleder: Olle Karlberg, Studsvik. I prosjektet forsøker man identifisere de parametre som bidrar mest til usikkerheten når man beregner konsekvenser, slik som akutte og latente skader, ved beregning av spredning i atmosfæren. Parametrenes variasjonsområder og sannsynlighetsfordelinger er nå vurdert av en nordisk referansegruppe, og de verdier som skal brukes i beregningene er valgt. Selve usikkerhetsberegningene blir nå innledet. 12

12 Prosjekt 240: Problemer med spesiell tilknytning til vintcrforbold og/eller bcbygde områder. Databank. ProsjcktJcdcr: Agneta Rising, Vattenfall, Ringhals kraftverk. Dette hovedprosjekt inneholder for det meste eksperimentelle prosjekter. Disse spenner over en lang rekke viktige aspekter av meget forskellig karakter. Prosjekt 242: Nordisk databank for malinger etter Tjernobyl. Prosjektleder: Ole Walmod-Larsen, Risø. Formatet for databasen har nä blitt fastlagt, i samarbeide med projektgruppen for CEC's database i Ispra. Selv om man ikke nådde enighet om felles format, vil landenes databaser gjøres kompatible. En PC-versjon av database-programmet er under ferdiggjørelse. Forberedende innlesning av nasjonale data har begynt. Interkalibrering mellom de deltagende laboratorier er initiert. Fem prøver er fordelt, og resultatene skal vurderes i Ytterligere en prøve (reinlav) sendes ut senere. Prosjekt 245: Tettbebyggelse, deposisjonshastighet, "weathering" og innendørsdose. Prosjektleder: Jørn Roed, Risø. En rekke malinger har blitt foretatt av tørr og våt deposisjon på forskjellige typer overflater, runoff, deposisjon innendørs, og filterfaktorene til hus. Disse eksperimentene er først og fremst rettet mot å forbedre prediksjon av konsekvenser i tett bebygde områder. Hittil har disse som regel blitt behandlet på samme mate som i jordbruksområden Prosjekt 250: Skjermingsfaktorer. Prosjektleder: Per Hedemann Jensen, Risø. En metode for beregning av dosen fra en passerende sky inneholdende radioaktive materialer er utviklet, der husenes komponenter betraktes som kubiske bokser. Metoden er innarbeidet i dataprogrammet PLUCON4. Prosjekt 255: Vinterforhold. Prosjektleder: Ulf Tveten, Institutt for Energiteknikk. Plantegning av arbeide under vinteren 87/88 ble utført høsten 1987, men gjennomføringen av eksperimenter har blitt forsinket av det unormale vintervær. Prosjekt 260: Resuspcnsjon. Prosjektleder: Robert Finck, Forsvarets forskningsanstalt, Stockholm. En stor mengde målinger av resuspension av Tsjernobyl-ncdfallet er utført, først og fremst i Gavle-området, ved hjelp av FOA's luftfilterstasjoner, stasjonære og mobile. Flere overraskende effekter er observert, men det er noe tidlig å trekke endelige konklusjoner. Målingene fortsetter. Prosjekt 265: Radionukliders fysisk-kjemiske tilstandsformer i nedfeltet fra Tsjernobyl. Prosjekdeder: Brit Salbu, Norges Landbrukshøgskole. Et instrument for simultan bestemmelse av partiklen størrelse og elektriske ladning er utviklet og kalibrert. Målinger av Tsjemobylnedfall fra luftfiltre, regnvann, jordprøver og sediment skal utføres. Næn såkaldte "hot panicles" fra Tsjernobyl er isolert og fotografert. Hovedprosjekt 270: Sammenhengen mellom helsekonsekvenser, økonomiske konsekvenser, mottiltak og dosekriterier. Hovedprosjektleder: Seppo Vuori, Statens tekniska forskningscentral. Dette prospekt dreier seg først og fremst om mottiltak og er det hovedprosjekt som sterkest ble påvirket av Tsjernobyl-ulykken. Prosjekt 272: Analyse av sammenhengen mellom mottiltak og konsekvenser, utført med programmet ARANO. Prosjekdeder: Seppo Vuori, Statens tekniska forskningscentral. Dette prosjektet har avventet en definisjon av utslippsdata, som avhenger av de antagelser som gjøres i AKTI-arbeidet. Forslag til en slik definisjon var utarbeidet ved årets slutt, i samarbeide mellom representanter for AKTI og AKTU programområdene. Prosjekt 275: Undersøkclse av mortiltaks praktiske effektivitet Prosjekdeder: Knut Hove. Norges Landbruks- 13

13 høgskolc. Et meget omfattende arbeide ble u tf ørt i de norske fjellene sommeren 1987, for å bestemme ovcrføringsfaktorer til sau, geit og reinsdyr. Mottiltak ved bruk av Berlinerblått (en cesiumbinder) ble også undersøkt; bide i form av "saltstein" og vomtablett. Vomtabletten viste seg å løses opp for fort, og nye produksjonsmetoder blir nå undersøkt. Prosjekt 280: Analyse av anbefalte mottiltak under kort tid etter Tsjemobyl. Prosjektledcr: Leif Blomqvist, Strålsäkerhetscentralcn. Det har ikke blitt utført arbeide på dette prosjektet i Prosjekt 285: Undersøkeise av de reelle kostnader av mottiltak. Prosjektledcr: Ulf Tveten, Institutt for Energiteknikk. Tidlig på året ble en analyse og sammenstilning av konstnadene i Norge i året 1986 utført og presentert på en konferanse arranger: av CEC. Oppfølgning av 1987-situasjoncn er utført i løpet av høsten, men alle data er fremdeles ikke tilgjengelige. Det er uttrykt ønske om å få utført en tilsvarende analyse for Sverige. Prosjekt 290: Cesium i ferskvannsfisk. Effektiviteten av mottiltak. Biologisk halveringstid. Prosjektledcr: Gordon Christensen, Institutt for Energiteknikk. Prosjektet omfatter to typer forsøk. Det ene består i å flytte cesiumkontaminert fisk til omgivelser frie for radioaktivt cesium. Forsøkene ble utført over vinteren 86/87, og viste at både den biologiske aktivitet og cesiumreduksjonen var helt ubetydelig. Det andre består i å tilsette kalium til et vann i fjellområdene, for å minskc opptak av radioaktivt cesium. Endelig konklusion fra disse eksperimentene er ikke trukket. Resultatene av supplerende eksperimenter vil avventes. Prosjekt 295: Mattilberedningsmetoders innvirkning på cesium innholdet i matvarer. Prosjektledcr: Aino Rantavaara, Strålsäkcrhetscentralen. Prosjektet ble sluttført i Mer enn 200 prøver ble analysert, og man undersøkte en lang rekke vanlige matvarer og alternative tilberedningsmetodcr Kärnavfallshantering KAV-300 Inom programområdet belyses olika aspekter av problematiken rörande hanteringen av radioaktivt avfall. Spridningen av radionuklider från ett bergförvar behandlas i två internationella modellstudier till vilka programmet stöder nordiska insatser. Inom ett geologiprojekt bearbetas problemställningar som rör berggrunden som förvarsplats av högaktivt avfall. Programmet omfattar också frågor om nedläggning av kärntekniska anläggningar samt transporter av radioaktivt material. I programmet ingår slutligen en studie om hur avfall som uppkommer till följd av en större härdskada ska kunna tas om hand. Arbetet har under året styrts av en grupp med följande sammansttning: Knud Brodersen, Forskningscenter Risø Franz Marcus, NKA Sören Norrby, Statens kärnkraftinspektion Veijo Ryhänen, Industrins Kraft Pekka Silvennoinen, Statens tekniska forskningscentra! (ordf) Kaare Øfjord, Statens Atomtilsyn Leif Moberg, Statens Strålskyddsinstitut har fungerat som koordinator. Koordinatorn har till uppgift att hälla kontakt med programmets projektledare och att varaföredragandevid styrgruppens möten. Statens strålskyddsinstitut är värdorganisation för KAV-områdct. Målsättning Inom programmet bearbetas frågeställni.iger av vikt främst för de myndigheter i Norden som har att ta ställning till hur radioaktivt avfall kan hanteras, vare sig avfallet kommer från kärnkraftverk, nedläggning av sådana anläggningar eller från forskningsanläggningar. Programmet är huvudsakligen inriktat mot problemställningar av långsiktig karaktär. Bakgrund Betydande insatser görs internationellt såväl som i de nordiska länderna för att fördjupa kunskaperna om hantering och förvaring av radioaktivt avfall. En likartad syn på säkerheten eftersträvas. Inom KAV-områdct utnyttjas forskningsresurser och erfarenheter i Nordens Sex projekt ingår. Den nationella finansieringen av projekten är genomgående större eller mycket större än den nordiska. 14

14 1 projekten studeras olika slags avfall - dess uppkomst, sammansättning och mängd - samt förutsättningarna for att säkert transportera avfallet. Vidare undersöks berggrunden som medium för slutförvaring. Slutligen studeras modelleringen av transporter av radionuklider från ett förvar, via grundvattnet och genom biosfären. Arbetet under 1987 Under året har arbetet inom programområdet kunnat fortgå i huvudsak enligt de ursprungliga planerna. Delprojekt 315: HYDROCOIN. Projektledare: Kjell Andersson, Statens kärnkraftinspektion. Hydrocoin är ett internationellt samarbetsprojekt. I projektet studeras olika strategier för modellering av grundvattenhydrologi. En slutrapport för projektets nivå 1, som behandlar beräkningsprogrammens numeriska noggrannhet, är under tryckning. För nivåerna 2 och 3 pågår sammanställning och analys av resultaten. Nivå 2 rör beräkningsprogrammens förmåga att beskriva verkliga hydrologiska situationer, dvs syftet med nivå 2 är modellvalidering. Begreppet "modellvalidering" har belysts inom arbetet på nivå 2 och metodik för validering har tagits frän. Resultaten visar på att det idag inte finns databaser som är tillräckliga för att validera mer komplexa grundvattenmodeller. Det behövs experiment som utformats speciellt för detta ändamål. De fem fall som studerats inom nivå 2 har dock givit kunskaper rörande modellvalidering och också visat på situationer (högpermeabla porösa media) där modellernas tillförlitlighet synes god. På nivå 3 görs osäkerhets- och känslighetsanalys. De sju fall som studeras på nivå 3 är till övervägande del utvidgningar av fall från nivåerna 1 och 2. Testfallen har givit möjlighet att studera tekniken för känslighets- och osäkerhetsanalys på hydrologiområdet. Hydrocoin-projektct kommer enligt planerna att avslutas under hösten Delprojekt 320: BIOMOVS. Projektledare- Ragnar Boge, Statens Strålskyddsinstitut. BIOMOVS är ett internationellt samarbetsprojekt med målsättningen att testa hur väl beräkningsmodeller kan beskriva olika ämnens transport och ackumulation i biosfåren. Både radioaktiva och stabila ämnen omfattas av studien. En, (- 0 1 TO 'CO IOOO CnMft», Mf/t. Fig. 4: Salthaltens varieranda ökning med djupet i studerade borrhål, borrade brunnar och sprickzoner samt b: Borrhålens geografiska position utmärkta på en geologisk kana. (Förkortningar: 1 Eli, 2 Esp, 3 Kei, 4 Kem, 5 Kol 1, 6 Kot m. I, 7 Pori, 8 Pyh m., 10 Ran, 11 Sav, 12 Sod, 13 Vam, 14 Vih, IS Vih m. och Vihm.fr., 16 Vuo, 17 Yli) 15

15 Delprojekt 320: BIOMOVS. Projektledare: Ragnar Boge, Statens Strålskyddsinstitut. BIOMOVS är ett internationellt samarbetsprojekt med målsättningen att testa hur väl beräkningsmodeller kan beskriva olika ämnens transport och ackumulation i biosfären. Både radioaktiva och stabila ämnen omfattas av studien. En väsentlig del av uppgiften är att diskutera osäkerheten i beräkningsresultaten. Ett större antal scenarier (beräkningsfall) ingår i studien. Av särskik intresse är de två valideringsscenarier, som behandlar spridningen av radioaktiva ämnen från olyckan i Tjernobyl. Det ena bygger på koncentrationen av och Cs-137 i luft, nederbörd, ko, komjölk, vegetation och korn. Data finns från 12 olika platser på norra halvklotet. Utvärdering av mätresultaten pågår. Det andra scenariet rör spridningen av aktivitet i ett akvatiskt ekosystem. Scenariet har definierats under 1987 och beräkningar pågår. Beräkningarna rörande spridning av kvicksilver i ett vattensystem är i det närmaste avslutade. Ett nytt scenario om spridning av kadmium i biosfären är under utarbetande. Ett syfte med dissa senarier är att undersöka om den beräkningsmetodik som används för radionuklider också är tillämplig på en stabil tungmetaller. Ett nytt scenario som skall värdera betydelsen av olika spridningsvägar för stråldosberäkningar har också införts. En rapport om kvalitetskontroll av de data som utnyttjas vid modellberäkningar har tagits fram liksom en preliminär rapport om hantering av osäkerheten i de parametrar som ingår i modellberäkningarna. Under året har Ungern, Spanien och Kanada kommit med som nya deltagare i projektet som nu omfattar deltagande från 10 länder samt fyra internationella organisationer. Projekt 330: Geologifrågor. Projektledare: Alf Björklund, Åbo akademi. Geologiprojekten bekostas till största delen av nationellt pågående projekt, exempelvis av S KB och Finlands Geologiska Forskningscentral. NKA-programmets huvuduppgift är dels att göra smärre målinriktade utvidgningar till dessa nationella program, dels att befrämja informationsöverföringen inom Norden av projektresultaten. En nordisk referensgrupp bidrar till detta. Projektet består av tre delprojekt som redovisas var för sig. Delprojekt 335: Djupt grundvatten. Projekdedare: Runar Blomqvist, Finlands geologiska forskningscentral. Fjorton nya borrhål, varav 8 djupare än 500 m har provtagits på grundvatten. Borrhålen är belägna i olika geologiska omgivningar. I två av hålen har exceptionellt höga salthalter påträffats på djup under 400 m. I ytterligare 6 hål har relativt höga salthalter påträffats. S tidigare provtagna borrhål har provtagits på nytt för att studera möjliga tidsbundna processer och forkontrollmätningar. Temperaturmätningar visar att migrationen av grundvatten är allmän också djupt ner i berggrunden. Genom Sr-isotopstudier har undersökningar gjorts av vatter.omblandning och ursprung til! saltvatten i berggrunden. Ett provtagningssystem med tryckmätare har konstruerats och byggts. En utökning av projektet skedde under året genom att ett internationellt forskningsprogram (Kanada-Finland-Tyskland) startades. Inom projektet studeras gaser i berggrunden. Delprojekt 340: Åldersdatering av sprickor. Projektledare: Eva-Lena Tullborg, Sveriges geologiska AB. Arbetet har i huvudsak varit inriktat på datering av mineral och tektoniska rörelser med fissions spårteknik. Uranhalten i kalcit har visat sig vara för låg för fissionspårstudier och därför har spårlängdsmätningarna koncentrerats till apatit. Delprojekt 345: Neotektoniska rörelser. Projektledare: Paavo Vuorela, Finlands geologiska forskningscentral. I norra Finland har fältundersökningar genomförts över flera postglaciala förkastningar. Den viktigaste undersökningen har gällt Pasmajärviförkastningen, vilken studerats med ett flertal geofysiska metoder och borrningar. Geodetiska mätpunkter grundades på båda sidorna av Pasmajärviförkastningen för mätning av både horisontala och vertikala rörelser. Kontrollmätningar över tio år gamla precisionsavvägningslinjer har fortsatt under året. En djupborrning till 500 m har utförts. Den går genom en av de postglaciala förkastningarna. Grävningar har utförts för utredning av den kvartäta lagerföljden och eventuella effekter från jordbävningar och förkastningsrörelser. I Sverige har undersökningar i SKBs regi genomfons i Lansjärv. 16

16 Projekt 350: Nedläggning av kärntekniska anläggningar Projektledare: Curt Bergman, Statens strålskydds- institut. Studierna av aktivitetsinventariet i reaktorer har fortsatt under En förstudie har genomförts för att utröna hur en befintlig experimentkanal i det biologiska skyddet vid reaktorn Oskarshamn 1 skulle kunna användas för att bestämma den strålningsinducerade aktiviteten. Genom ett sådant experiment kan beräkningsmodeller verifieras. Förstudien visade att det är möjligt att med en lämplig kombination av neutronfolier fl tillräckliga data för en modellverifiering. I samband med avställning av Oskarshamn 1 viren 1987 placerades neutronfolier i experimentkanalen samt mellan det biologiska skyddet och reaktorn. Folierna tas ut vid revisionen Omfattningen av de teoretiska beräkningarna av neutronflöden i det biologiska skyddet har diskuterats. Projekt 360: Transporter. Projektledare: Bo Gustafsson, Svensk kärnbränslehantering. Detta projekt omfattar två delprojekt. Delprojekt 365: Nordiska transporter. Projektledare: Sirkka Vilkamo, Strålsäkerhetscentralen. I delrapport 2, som färdigställts under 1987, har en sammanvägning av transportbehov och transportresurser genomförts. Resultatet visar att tillgänglig samt planerad anskaffning av transportut- rustning är tillräcklig för att möta kommande behov i Norden under de närmaste decennierna. Delprojekt 3, som behandlar överensstämmelse med gällande transportbestämmelscr, har inte påbörjats. Delprojekt 375: Kvalitetsäkring av transportbehållare. Projektledare: Rickard Olsson, Statens kärnkraft- inspektion. Underlaget frän tidigare arbete har utnyttjats för att i detalj studera ett antal specifika behållare i de definierade säkerhetsklasserna med avseende på vilka komponenter som har betydelse för säkerheten vid transporter. Det tidigare framtagna årslaget till klassindelning och bedömningsgrunder för transportbehållare har kunnat preciseras. De studerade komponenterna har kvalitetsklassats, vilket bl.a. innebär att omfattningen av kontrollen vid tillverkning och återkommande besiktning har bestämts. En "katalog" över lämpliga kontrollmetoder har sammanställts. Projekt 390: Omhändertagande av avfall efter en antagen större härdskada i en BWR-anliggning. Projektledare: Jan-Erik Andersson, Statens kärnkraftinspektion. Arbetet var i början av året inriktat på att bestämma källterm och studera i vilken omfattning de två olika antagna händelserna skulle utredas. Reaktorn Oskarshamn 2 utgör referensanläggning för projektet. Arbetet har i första hand inriktats pft bortfall av elkraft med samtidigt inre rörbrott (ABm-fallet) vilket bedömdes vara det intressantaste fallet från avfallssynpunkt. Bortfall av elkraft (TBm-fallet) skall studeras endast om det avviker från ABm-fallet på en för projektet intressant sätt. Under året har i första hand åtgärder i samband med själva händelsen studerats, men också olika solidifieringsmatriser och genererade avfallsmängder hur utretts Riskanalys och säkerhetsfilosofi, RAS-400 Detta programområde innehåller flera projekt med olika facklig orientering som styrs av en gemensam styrgrupp. Styrgruppen hade under 1987 följande sammansättning: Torstein Bøhler, Scandpower Lennart Hammar, Statens kärnkraftinspektion (ordf.) Arne Hedgran, Kungliga Tekniska Högskolan Henning Jensen, Miljøstyrelsens tilsyn Jukka Laaksonen, Strålsakerhetscentralen (tom juni 87) Hannu Koponen, Strålsakerhetscentralen (fom juli 87) Franz Marcus, NKA Under 1987 har Gunnar Bengtsson avgått som koordinator och som ny koordinator har Bo Liwång, SKI, utsetts. I enlighet med bytet av koordinator har Statens Kärnkraftinspektion blivit ny värdorganisation för programområdet. Målsättning Inom programmet studeras metoder för säkerhetsanalys, optimeringsfrågo'- samt säkerhetsfilosofi i anslutning til komplicerade anläggningar, främst kärnkraftverk. 17

17 Man vill kunna lägga upp säkerhetsarbetet och driften av anläggningen, si att bästa möjliga drift erhålls utan att risken för olyckor ökar och med rimlig hänsyn till t.ex. strålningsrisker. Detta betyder att man måste göra rimliga avvägningar mellan driftsekonomi, olycksrisker och risker förknippade med den normala driften. Bakgrund Sannolikhetsbaserade metoder används i stor utsträckning för att bedömma säkerheten vid komplicerade anläggningar. Man har idag en sä omfattande erfarenhet frän användningen av kvantitativa riskanalytiska metoder att detta möjliggör en vidareutveckling av metoderna och en anpassning av metoderna till andra tillämpningsområden. Om säkerhetskrav kunde baseras pä systematiska riskanalyser skulle detta kunna möjliggöra en bättre optimering av kraven varigenom en bättre ekonomi skulle kunna uppnås. Arbetet under 1987 Programmet omfattar tre avsnitt: två projekt relaterade till optimering huvudsakligen vid kärnkraftverk, två projekt relaterade till riskanalysmetoder och ett projekt om säkerhetsfilosofi. Arbetet under 1987 har varit intensivt för att få frem det tekniska underlaget inför slutrapporteringen av programmet. Formerna för slutrapporteringen har under året diskuterats inom styrgruppen och en första disposition av den gemensamma rapporten har bestämts. Projekt 410: Optimeringsprincipens tillämpning på strålskyddet vid kärnkraftverk. Projektledare: Olli Vilkamo, Strålsäkerhctscentralen. Under 1987 har huvuddelen av arbetet inom delprojektet Analytisk Optimering slutförts. Inom delprojektet Materialkontroll har två rapporter utarbetats som redovisar dagsälget samt diskuterar möjliga optimeringsmetoder. Liknande arbeten har gjorts även inom delprojektet Skyddsutrustning. Inom delprojektet Ombyggnader har en ordentlig genomgång av gjorda erfarenheter gjorts. Detta underlag kommer att användas för att försöka få fram metoder som kan användas vid det praktiska arbetet med planering av ombyggnader. Projekt 430: Vigning av strålningskonsckvcnser mot den naturliga strålningens konsekvenser. Projektledare: Terje Christensen, Statens Institutt for Strålehygiene. Under 1987 har i stort sett samtliga delprojekt tagit fram koncept till rapporter inom sina respektive områden. Material har tagits fram som efter viss ytterligare bearbetning under 1988 kommer att kunna användas som underlag vid fram tagning av informationsskrifter. Arbete har påbörjats att tillämpa data i anslutning till energibesparing och slutförvaring av använt kärnbränsle. Projekt 450: Optimering av säkerhetstekniska föreskrifter. Projektledare: Kari Laakso, Statens tekniska forskningscentral. Under 1987 har arbetet fortsatt med den andra arbetsfasen, med ytterligare teoretiska bedömningar och efterföljande tillämpningsstudier vid svenska och finska kärnkraftverk. Därvid har man studerat möjligheterna till optimering av de säkerhetstekniska föreskrifterna samt det förebyggande underhållet på delsystem, system och anläggningsnivå. Likaså har krav på en delsystem, system och anläggningsnivå. Likaså har krav på en lämplig databas för dessa typer av optimeringstillämpningar studerats. Arbetet med en rapport från projektets andra fas har påbörjats och beräknas vara färdig i mitten av Projekt 470: Riskanalys. Projektledare: Stefan Hirschberg, ABB-ATOM Under 1987 har flera olika deluppgifter avslutats. Den genomförda benchmarken angående fel med gemensam orsak har rapporterats i slutlig form. Därvid har olika metoder hur man analyserar dessa typer av fel i säkerhetsanalyser studerats och synpunkter sammanfattats angående de olika metodernas praktiska tillämpbarhet. En kvalitativ retrospektiv studie av hur beroenden och mänsklig växelverkan hanteras i svenska och utomnordiska probabilistiska säkerhetsanalyser har slutförts och rapporterats. Likaså har en studie av metoder för modellering av mänsklig växelverkan genomförts men ännu ej rapporterats. En referensstudie avseende mänsklig växelverkan under missödessekvenser vid ett kärnkraftverk har genomförts. Vissa andra mindre studier har också genomförts, t.ex. avseende tidsberoende fenomen och metoder för framtagning av tillförlitlighetsdata. Under året har också en

18 känslighetsstudie på beroenden och mänsklig växelverkan påbörjats. En stor ansträngning har under året lagts pi resultatspridning genom presentation av foredrag vid nordiska och internationella konferenser. Projekt 490: Övergripande säkerhetsfilosofi. Projektledare: Gunnar Bengtsson, Statens Strålskyddsinstitut. Under 1987 har ett nordiskt seminarium hållits avseende risker med genotoxiska ämnen. Deltagande i en planering av ett motsvarande internationellt symposium pågår inför genomförandet under I övrigt har flera aktiviteter pågått, t.ex. avseende etiska frågor, hantering av risker med låga sannolikheter men stora konsekvenser samt Sevesodirektivets attitydpåverkan på industri och myndigheter Materialteknik MAT-500 Programmets överordnace styrning ligger hos en styrgrupp där följande personer ingår: Rudolph Blum, Fynsværket I/S Esa Lecklin, Imatran Voima Oy Franz Marcus, NKA Søren Mehlsen, Elsam (ordf.) Fred Nilsson, Kungliga Tekniska Högskolan Per Tenge, Det Norske Veritas Som programkoordinator fungerar Kari Tonnen, (VTT). Törrnen deltar i styrgruppens möten. VTT har åtagit sig rollen som värdsorganisation, vilket innebär att bokföring för alla MAT-projekten åvilar VTT, där även revision äger rum. Målsätning - Förbättrad förståelse för korrosionsangrepp i olika miljöer, bl.a. i havsvatten och i reaktorvatten - Förbättrad förståelse för avancerad brottmekanik dvs brottmekaniskt beteende i geometrier där materialegenskaper och restspänningar varierar - Informationsutbyte inom de gemensama forskningsområdena. Bakgrund Inom Norden finns god kompetens inom materialtekniken, fördelad mellan olika organisationer. Två för säkerheten essentiella områden har valts för att samordna insatserna. Om korrosionsangrepp kan kontrolleras leder detta till ökad livslängd hos komponenterna, färre driftsavbrott samt förbittrad säkerhet. Insatserna inom brottmekanik har som målsättning att klargöra säkerhetsmarginalerna i sådana fall där geometrin eller materialen inte motsvarar välkända beräkningsfall. Den elastisk plastiska brottmekaniken befinner sig i ett stadium av snabb utveckling. Bland annat kan provningsmetoder vidareutvecklas på nordisk nivå. Arbetet i 1987 Programmet är uppdelat i fyra självständiga projekt med var sin ansvariga projektledare. Detaljerade arbetsplaner utbearbetades i början av året. Resultaten presenterades vid ett Nordiskt tvi dagars matenalscminariura där även specialister som inte ingår i projekten deltog. Projekt 510: Korrosion i havsvattensystem. Projektledare: Sture Henriksson. Projektet är uppdelat i två delprojekt: 1. Väteinducerad sprickbildning vid katodiskt skydd av fcrritiska rostfria stål och titan i havsvatten. 2. Inverkan av klorering på olika materials korrosionhärdighet i havsvatten. Allt experimentellt arbete inom de två delprojekten slutfördes under år 1986 och de sista tekniska rapporterna publiserades år Projekt S30: Interkristallin spänningskorrosion. Projektledare: Hannu Hänninen, Statens tekniska forskningscentral (VTT). Projektets syfte är att ge ökade kunskaper om villkåren för uppkomst av spänningskorrosion i svetsade komponenter av austenitiskt rostfritt stål, speciellt om sensibiliseringspåverkan vid olika driftförhållanden för kokarreaktorer. Under år 1987 har EPR jämförelses provning i Studsvik, Institut för Metalforskning (IM), VTT, ENEA (Italien) och CISE (Italien) slutförts och rapporterats. Sammanfattning över hela EPR jämförelses provning round-round har skrivits. Spänningskorrosiontester har påbörjats i VTT med elektrokemisk potentialkontroll och i Studsvik med kemisk potentialkontroll. Karakterisering av en Ringhals 1 svets utförd med interkristallina korrosionstester i IM, Studsvik och VTT har slutförts och rapporterats. 19

19 Projekt 550: BrottarmL Projektledare: Lars Dahlberg, Ab Statens Anläggningsprovning. Inspektioner av lastbärande konstruktioner med avseende pä sprickor och defekter är alltid behäftade med osäkerhet. En extra säkerhet är därför av stor betydelse för konstruktioner där ett haveri genom brott fir mycket allvarliga konsekvenser. En sådan extra säkerhet kan erhållas om konstruktionen har sådana egenskaper att ett initierat brott med en snabbt löpande spricka kan fls att stanna innan ett fullständigt haveri har utvecklats. Projektets syfte är att ge ökade kunskaper om de villkor sam styr sprickstoppning och att bestämma marerialdata som möjliggör säkrare förutsägelser cm sprickstoppning. Under 19*7 har större delen av arbetet koncentrerats på att: utveckla en mätmetod för spricktiuväxthastighetsmätning i tjocka provstavar. De metoder som har studerats är baserade på ultraljud, ljusoptik, "potential drop" och trådtöjningsgivare. Sprickstoppningsexperiment har visat att metoderna oaserade på ultraljud och trådtöjningsgivare gav en klar indikation då sprickfronten passerade. Ytterligare numeriska analyser har genomförts av de sprickstoppningsexperiment som utförs i större plåtar vid National Bureau of Standards, Gaithersburg, USA. Resultaten understryker ytterligare den tidigare slutsatsen att de olinjära materialeffekterna är stora i dessa experiment. Projekt 570: Elastisk-plastisk brottmekanik. Projektledare: Stig Wästberg, Veritec. Del 1. Brottmekanisk jämförelses provning: Denna delen bestod av bestämmelse av krävade brottmekaniska parameter. Deltagare var JTI, KTH, RISØ, SINTEF, VR og VTT. Varje laboratorium testade 10 provstavar som var tagna från samma trykkärl. Totalt provades 70 provstavar. En första bearbetning av resultaten visade en betydlig spridning både i resultaten från ett och samma laboratorium och också mellan laboratorierna. Resultaten blev analyserad på nytt för att utreda orsakerna till den stora spridningen. Slutrapport på denna delen har publicerats och presenterades på seminariet den 26. november Del 2. Delskala provning Hittils har ett delskaleprov utförts. Provresultatet har genomgått en detaljerad numerisk analys. De preliminära analyserna korrelerar bra. Ytterligare eksperiment är planlagda för Fig. 5. Destruktiv trykpres av ett stort tr/ckkärl. Del. 3. Fullskala provning Aktiviteten i 1987 har bestått av analyser av det trykkprov som blev genomfört i De preliminära analyserna korrelerar bra. Ytterligare eksperiment är planlagda för Del 4. Numeriska beräkningar Aktiviteten i 1987 har konsentrerats på ett jämförelses program för beräkning av de brottmekaniska parametrar i en CT-provstav i 3-dimensioner. Alla resultaten har ännu inte rapporterats men arbetet beräknas vara avslutat tidigt nästa år (1988) Avanceret informationsteknologi INF-600 Programmets overordnede styring varetages af en styregruppe med følgende sammensætning: Jon Berg, Institutt for Energiteknikk (formand) Kerstin Dahlgren, Statens Kärnkraftinspektion Franz Marcus, NKA Jens Tarstrup, Teknologistyrelsen Björn Wahlström, Som programkoordinator fungerer Verner Andersen, Forskningscenter Risø. Denne deltager i styregruppens møder, og Forskningscenter Risø har påtaget sig ansvaret for den økonomiske administration af programmet. Dette medfører, at 20

20 programmet økonomisk styrts og revideres etc. i forbindelse med Risøs øvrige forskningsprogrammer. Målsætning Formåler med programmet er at demonstrere, hvorledes informationsteknologien kan bidrage til velfungerende beredskaber i forbindelse med komplicerede tekniske anlæg. Det indgår i programmet ae vurdere i hvilket omtang det vil være realistisk at anvende informationsteknologi i beredskabsorganisationer, herunder vurdere hvor omfattende udviklingsarbejde, tids- personale- og øvrigt ressourceforbrug, som kan ventes i forbindelse hermed. Selvom udgangspunktet er den nukleare sektor, er arbejdet tilrettelagt med henblik på også at gøre resu'raterne direkte anvendelige inden for andre risikofyldte områder, f.eks. i den kemiske industri. Baggrund Muligheden for kritiske driftssituationer på kernekraftværker og proceskemiske anla.5 har i alle nordiske lande medført dannelse af omfattende beredskabsorganisationer. Erfaringer fra indtrufne uheld samt fra øvelser har vist, hvor kompliceret det er at fl disse organisationer til at fungere tilfredsstillende. Store krav til kommunikation, tilgængelighed af viden, kompetance-forhold og beslutningstagning, skift mellem fastlagte regelsæt og udvikling af nytænkning ved uforudsete situationer; disse er stikord for nogle af beredskabsorganisationernes kritiske elementer. Den moderne informationsteknologi rummer muligheder for at kunne bidrage til mere pålidelige og velfungerende beredskaber Uheld indenfor såvt! kernekraftsektoren som i den kemiske industri i den seneste årrække har gjort dette projekt endnu mere aktuelt. I det følgende gives en mere detaljeret rapportering om de enkelte underprogrammer: Projekt 621: Fortsat konceptuel analyse. Projektledelse: Jens Rasmussen, Risø. Deltagende organisation: Uppsala Universitet. Inden for konceptuel analyse arbejdes for tiden med to problemer: Anvendelse af tids-situation diagrammer - Konceptuelle rammer for fordelt beslutningstagning i katastrofesituationer. Et tids-situation diagram er en afbildning af den tidsmæssige udvikling af en katastrofesituation, hvor denne kan sammenholdes med den tilsvarende tidsmæssige udvikling af de anstrengelser, der kan udfoldes i forsøg på at bekæmpe katastrofesituationen. For tids-situation diagrammer har vi fundet, at de kan bruges som generel ramme til at karakterisere forskellige former for katastrofesituationer og for kontrol af disse. I princippet kan diagrammer af denne an bruges som et beslutningsstøttesystem på myndighedsniveau. Imidlertid findes der kun gode modeller til beregning af aktuelle tids-situation funktioner for et begrænset antal katastrofesituationer, fx spredning af epidemiske sygdomme eller spredning af radioaktive eller andre former for giftskyer. I «isse andre tilfælde kan simple matematiske modeller let anvendes, fx i forbindelse med brand. Der er imidlertid mange katastrofesituationer, hvor modeller først må udvikles, hvilket begrænser den aktuelle brug af tids-situation diagrammer som et aktuelt beslutningsstøtte system. Desuden må diagrammerne suppleres med usikkerhedsbetragtninger, hvilket yderligere komplicerer deres brug som sådant. Problemer omkring fordelt beslutningstagning i dynamiske omgivelser er blevet studeret. I denne forbindelse har man betragtet spørgsmål som - hvad er mindstekravet til kommunikation for et kunne opretholde en nødvendig koordinering - hvad er mindstekravet til organisation - hvordan kommunikeres intentioner - hvordan er mulighederne for selvorganisering i dynamiske rammer. Projekt 625/627: Udvikling af testbed DES SYD/Indledende eksperimenter i forbindelse med konceptuelle modeller. Projektledelse: Robert Allard/Berndt Brehmer, Uppsala Universitet. Arbejdet med at udvikle DESSY-D - det eksperimentelle system til at studere fordelt beslutningstagning i dynamiske rammer med Apollo system er blevet forsinket på grund af uforudset lang leveringstid af nye arbejdsstationer. Resultatet heraf bliver formodentligt, at eksperimenter med konceptuelle modeller integreres i de eksperimenter, hvor prototype-systemernes understøtning af de føromtalte fire scenarier testes. Projekt 615: Data indsamling og vidensøgen. Projektledelse: Rauno Heinonen, VTT. Deltagende organisation: Studsvik. Et specielt sprog (SCEDLA) til beskrivelse af scenarier er blevet udviklet og delvis implementeret. Det tillader fx specifikation af variable 21