Turvallisuusindikaattorit ydinjätelaitoksen valvonnassa

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia olemassa olevien turvallisuusindikaattorien soveltuvuutta Posivan kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen valvontaan ja muodostaa ehdotus valvontaan käytettävästä indikaattorijärjestelmästä. Posivan ydinlaitokset ovat laatuaan ensimmäiset maailmassa, eikä niiden valvontaan ole olemassa suoraan sovellettavaa indikaattorijärjestelmää. Laitoksella käytetty ydinpolttoaine kapseloidaan, sijoitetaan syvälle kallioperään ja kapselin ympärille asennetaan teknisiä vapautumisesteitä, joilla varmennetaan kapselin eristys ympäristöstä.

Suomessa ydinlaitosten valvonnasta vastaa STUK, joka on tähän mennessä hyödyntänyt turvallisuusindikaattoreita ydinvoimalaitosten valvonnassa. Tässä työssä keskityttiin pääasiallisesti näiden indikaattorien soveltuvuuden arviointiin. Arvioinnissa indikaattorit käytiin läpi yksityiskohtaisesti ja niiden soveltuvuus arvioitiin perustellen. Tämän lisäksi esitettiin joitakin sopivia indikaattoreita IAEA:n indikaattorijärjestelmästä.

Ydinjätelaitoksen käyttöturvallisuuden valvontaan voitiin suurelta osin hyödyntää STUKin ja IAEA:n ydinvoimalaitoksille kehitettyjä turvallisuusindikaattoreita. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valvontaan muodostettiin kuitenkin täysin uusi joukko indikaattoreita, joiden ensisijaisena tavoitteena on varmentaa loppusijoituksessa käytettävien teknisten vapautumisesteiden suunnitteluperusteiden mukainen alkutila. Kaikista soveltuvista indikaattoreista valittiin valvontakäyttöön olennaisimmat ja niistä rakennettiin uusi indikaattorijärjestelmä käyttäen hyödyksi STUKin olemassa olevan indikaattorijärjestelmän rakennetta.

The objective of this Master’s thesis was to research the potential of existing safety indicators to be used in the oversight of Posiva’s encapsulation and final disposal facility as well as to construct a set of suitable safety indicators to be used. Posiva’s nuclear waste facility is a first of its kind facility and there are no ready safety indicator systems available. In the facility spent nuclear fuel is encapsulated and disposed of deep into the bedrock surrounded by engineered barriers designed to keep the spent nuclear fuel isolated from the environment.

In Finland, the oversight of nuclear installations is performed by STUK, that has developed a safety indicator system for the oversight of operational safety of nuclear power plants. This set of safety indicators in addition to some indicators developed by the IAEA were examined in detail with conclusions made about their suitability in the oversight of a nuclear waste facility.

For the oversight of operational safety, existing safety indicators were largely applicable. However, for the oversight of the spent nuclear fuel disposal, a completely new set of indicators was developed with the primary objective of verifying the benign initial conditions of the engineered barrier system. Out of the suitable existing indicators and the newly developed indicators, the most relevant were chosen and an indicator system built for the oversight of the nuclear waste facility taking advantage of the structure of STUK’s existing safety indicator system.