Hans Gottberg Rømer
Agenda Introduktion til analysen og dens metode Indsigt i resultaterne for uheld og langtidseffekter 2
Projektet Projektmål COWI/Studsvik Konceptuelt design af depotalternativer Risikobaseret beslutningsstøtte for: Valg af lokalitet, herunder geologi Type/design af depot Pakning, fyldmateriale i beholdere samt efterfyldning af depot 3
Depotkoncepter 4
Tidslinje Evt. udtagning Depot lukkes Indfyldning Depot glemmes År fra projekt start 10 30 300 10,000 1,000,000 Vurdering af uheld Vurdering af langtidsvirkninger 5
Dosisgrænser Dosisgrænse for person der bor 1 km fra depotet 1 msv pr uheld 0,01 msv pr år for langtidsvirkninger Gennemsnitlig årlig stråling for personer i Danmark Kilde: Den Store Danske Encyklopædi 6
Risikoanalyse overordnet metode baggrundsinformation modeller for uheld depotets design indpakning af affald valg af fyldmateriale beskrivelse af affaldet identifikation af hasarder uheld type af hasard forventet forløb udslippets hyppighed og omfang udvaskning af radionuklider spredning af radionuklider fortynding i grundvand og tilbageholdelse i jorden eksponering af person eksponering af person model af langtidsvirkning 7
Identifikation af farer Soil types: S1: Clay (fat) S2: Clay (till) S3: Limestone S4: Rock Hydrological: H1: Saturated H2: Unsaturated Types of waste Many Packaging: C1: Steel drum C2: Steel container C3: ISO container C4: Canister Backfill container : BW1: None BW2: Cal-cem gran BW2: Betonite BW4: Concrete BW5: Sand Fill repository : BR1: None BR2: Cal-cem gran BR2: Betonite BR4: Concrete BR5: Sand 8
Uheldstyper Håndteringsulykker Brand Boring og udgravning Uheld oppefra Naturkatastrofer Kemiske reaktioner Energifrigivelse Indtrængning af dyr etc. Bevidst skadelig handling Sikkerhed for arbejdere 9
Uheldsscenarier - Metode Screening af hasarder Kvantificering af risiko Ja Frekvens beregning Dosissandsynlighed beregning Ja Konservativ dose beregning Dosis 1 msv Risiko resultat Kvalitativ vurdering af gruppe af uheld Behov for kvantificering Nej Anbefalinger Nej Anbefalinger fra kvalitativ vurdering Anbefalinger baseret på risiko resultater 10
Resultater Uheld med kortvarige udslip Overfladedepot placeret på moræneler Sandsynlighed for dosis højere end vist Overfladedepot placeret på granit Sandsynlighed for at dosis er højere end værdi 1.00E+00 10 år opfyldning 1.00E+00 1.00E-01 1.00E-02 10, 30 og 100 år drift. 100 år lukket 30 år fjernelse 1.00E-01 1.00E-02 10 år opfyldning 10 år drift 1.00E-03 1.00E-04 1.00E-05 1.00E-06 1.00E-07 300 år lukket 1.000 år lukket 3.000 år lukket 10.000 år lukket 1.00E-03 1.00E-04 1.00E-05 1.00E-06 1.00E-07 30 år drift 30 år fjernelse 100 år drift 100 år lukket 300 år lukket 1.000 år lukket 3.000 år lukket 1.00E-08 1.00E-08 10.000 år lukket 1 10 100 1 10 100 Dosis (msv/år) Dosis (msv/år) Mellemdybt depot Ø=33 m. Skaktbetjent fra overfladen Sandsynlighed for at dosis er højere end værdi Mellemdybt depot med kaverne. Betjent indefra Sandsynlighed for at dosis er højere end værdi 1.00E+00 1.00E+00 1.00E-01 1.00E-01 1.00E-02 1.00E-02 1.00E-03 1.00E-04 1.00E-05 1.00E-06 10 år opfyldning 30 år fjernelse 1.00E-03 1.00E-04 1.00E-05 10 år opfyldning 30 år fjernelse 1.00E-07 1.00E-06 1.00E-08 1.00E-07 1.00E-09 1.00E-08 1 10 100 1 10 100 11 Dosis (msv/år) Dosis (msv/år)
Dosis [msv/år] Dosis [msv/år] Resultater Uheld med længerevarende udslip Tidspunkt Vand til recipient pga. dræningsfejl 10 år 30 år 100 år 300 år 0 1,9 10-6 1,7 10-4 5,3 10-3 1,E+03 1,E+02 1,E+01 1,E+00 1,E-01 1,E-02 1,E-03 1,E-04 1,E-05 1,E-06 1,E-07 1,E-08 1,E-09 G1M1 Depot: 1 Fyld i depot: ingen Fyld i beholder: ingen Scenario 2 Pu-238 Am-241 Dosisgrænse 0.01 msv Ni-63 Cm-244 Ag-108m Sm-151 C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 1,E+00 1,E-04 Ni-63 Am-241 Ag-108m 1,E-08 Pu-238 Sm-151 Cm-244 1,E-12 1,E-16 1,E-20 1,E-24 1,E-28 1,E-32 1,E-36 ML4M1 Depot: 1 Fyld i depot: ingen Fyld i beholder: ingen Scenario 2 Dosisgrænse 0.01 msv Ba-133 C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 1,E-10 10 100 1.000 Tid [år] 1,E-40 10 100 1.000 Tid [år] 12
Langtidseffekter Langsom nedbrydning af opbyggede barrierer Udsivning af radioaktive stoffer fra depot til recipient Optagelse i mennesker gennem forskellige kilder Antages at ville ske (dvs. p=1) Meget afhængig af depottype og geologi 13
Modellering af langtidseffekter 14
Dosis [ msv/år ] Dosis [ msv/år ] Resultater 1,E+00 1,E-05 1,E-10 1,E-15 1,E-20 1,E-25 1,E-30 1,E-35 1,E-40 ML5M5 Depot: 3 Fyld i depot: ingen Fyld i beholder: ingen Scenario 2 Dosisgrænse 0.01 msv C-14 Ba-133 U-238 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 Tid [ år ] C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 Ba-133 C-14 1,E+00 1,E-05 1,E-10 1,E-15 1,E-20 1,E-25 1,E-30 1,E-35 ML5M5 Depot: G3M6 3 Fyld Depot: i depot: 3 Fyld ingen i depot: Fyld i ingen beholder: Fyld calcium-cement i beholder: ingen granulat Scenario Scenario 2 2 Dosisgrænse 0.01 msv C-14 U-238 1,E-40 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 Tid [ år ] C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 15
Dosis [msv/år] Dosis [ msv/år ] Resultater 1,E+05 1,E+04 1,E+03 1,E+02 1,E+01 1,E+00 1,E-01 1,E-02 1,E-03 1,E-04 1,E-05 1,E-06 1,E-07 1,E-08 1,E-09 L1M2 Depot: 1 Fyld i depot: ingen Fyld i beholder: ingen Scenario 2 Am-241 Pu-240 Ni-63 C-14 Pu-239 Ra-226 Pu-238 Np-237 Th-229 Ag-108m Th-230 U-233 Dosisgrænse 0.01 msv Sm-151 U-236 Pa-231 Cm-244 C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 1,E+00 1,E-05 1,E-10 1,E-15 1,E-20 1,E-25 1,E-30 1,E-35 Dosisgrænse 0.01 msv L1M2 Depot: 2 Fyld i depot: ingen Fyld i beholder: ingen Scenario 2 Ba-133 C-14 C-14 Ca-41 Co-60 Ni-63 Ag-108m Ba-133 Sm-151 Eu-152 Eu-154 Ir-192 Pb-210 Ra-226 Ac-227 Th-229 Th-230 Pa-231 Th-232 U-233 U-236 Np-237 U-238 Pu-238 Pu-239 Pu-240 Am-241 Cm-244 1,E-10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 Tid [år] 1,E-40 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 Tid [ år ] U-238 16
Anbefalinger - generelle Depotplacering Oversvømmelser, vandstigninger etc. Jordskælvs brudlinjer Lufthavne Visuelt Tænk over at depotplacering skal kunne huskes i lang tid Depot fyldning Brandbart materiale afdækkes med fyld Håndtering af affald der kan danne støv sker inde i bygninger 17
Anbefalinger Terrænnære depoter Placer væk fra vandførende lag Kombineres med borehul Monitering af radioaktivitet i planter Overfladedepot placeres på moræneler fyldmateriale mellem beholdere overvåget drænsystem Under overfladen ikke på moræneler der overlejrer bryozokalk 18
Anbefalinger Mellemdybe depoter Ved placering ved vandførende lag bør der anvendes beton/betonit fyld Placering i klippe giver lavest doser, forudsat klippen ikke er opsprækket Brandslukningsudstyr samt flugtveje i depoter opereret indefra Borehul Den sikreste og dyreste løsning 19