Fukushima och europeiska stresstester

Fukushima och europeiska stresstester

Forsmark 1 och 2.

Olyckan i Fukushima Daiichi fick stora konsekvenser för kärnkraften i Japan och i Tyskland. I Europa genomfördes stresstester och i Sverige och Finland infördes nya krav på reaktorerna och på beredskapen för hanteringen av omfattande olyckor.

Den 11 mars 2011 inträffade en mycket stor jordbävning utanför Japans östra kust i höjd med Tōhoku-regionen. Jordbävningen, med en magnitud på 9,1, var den kraftigaste jordbävning som uppmätts i Japan. Den flyttade delar av Japan 2,4 meter österut och delar av östkusten sänktes med 0,6 meter. Ute till havs flyttade sig havsbotten mellan Japan och jordbävningens epicenter upp till 50 meter i öst-sydöstlig riktning samtidigt som den reste sig sju meter. Den efterföljande tsunamin kom att leda till härdsmältor i tre av de sex reaktorerna vid kärnkraftverket Fukushima Daiichi, se separat text. Till följd av olyckan införde Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) nya krav på bland annat oberoende härdkylning (OBH) för de svenska reaktorerna.

Efter olyckan beslutade EU-kommissionen att stresstester av säkerheten vid de europeiska kärnkraftverken skulle genomföras. Även grannländerna Schweiz och Ukraina deltog i testerna. Målet med stresstesterna var, förutom att undersöka effekterna av en mycket kraftig jordbävning eller översvämning, att undersöka eventuella tröskeleffekter vid mycket svårartade händelser, samt att undersöka haveriberedskapen vid en riktigt stor katastrof. För detta katastrofscenario postulerades att flera reaktorer samtidigt slagits ut samt att infrastrukturen i närområdet förstörts.

Ett särskilt fokus var även verkens förmåga att upprätthålla förmågan hos säkerhetsfunktioner vid två olika händelser, bortfall av el (Extended Loss of AC Power, ELAP) och bortfall av huvudvärmesänka (Loss of Ultimate Heat Sink, LUHS) under en längre tid. Ett ytterligare område som undersöktes var sårbarheten för fel på flera komponenter eller system med gemensam orsak, på engelska så kallade Common Cause Failures (CCF).

Det första steget var att kärnkraftsbolagen själva skulle genomföra en utvärdering av säkerheten och presentera förslag till förbättringar. De nationella tillsynsmyndigheterna granskade därefter bolagens arbete i ett andra steg, och formulerade även krav utifrån granskningen. Granskning, krav och rekommendationer för eventuella förbättringar sammanfattades för respektive land i nationella rapporter. I ett tredje och sista steg granskades både de nationella rapporterna och det underliggande arbetet i en omfattande process. Totalt täckte de 17 nationella rapporterna samtliga europeiska reaktorer och arbetet kontrollerades av 80 granskare från 24 länder samt den Europeiska kommissionen. Efter att samtliga länder redovisat sina nationella rapporter omsattes även lärdomarna 2014 till ett nytt EU-direktiv.

För de svenska kärnkraftverken ledde stresstesterna till flera mer eller mindre omfattande åtgärder. Till exempel pekade säkerhetsutvärderingarna på behovet av att lagerhålla smörjolja för dieslar vid ett utdraget scenario med bortfall av yttre nät. Behovet av mobil reservkraftkapacitet, redo att användas om de ordinarie reservkraftsystemen inte skulle fungera, belystes också., Även behovet av mer övergripande åtgärder som att revidera existerande planer för haverihantering och beredskap belystes.

Den enskilt största förändringen var dock införandet av oberoende härdkylning, en lösning som hade diskuterats under lång tid och som var nära att bli krav både 2005 och 2011 precis innan olyckan i Fukushima Daiichi inträffade. Kravet och införandet försenades paradoxalt nog av stresstesterna.

Lösningarna för de olika verken skiljer något men bygger alla på samma princip, ett helt oberoende system för elkraft och kylning för samtliga verk. För Forsmark 1,2 och 3 samt Ringhals 3 och 4 uppförs särskilda OBH-byggnader där vattenmagasin  och pumpar kommer inhysas. Oskarshamn 3 har en annan lösning där pumparna är integrerade i den befintliga reaktorbyggnaden och vatten tas från befintliga bassänger. Samtliga lösningar är dimensionerade enligt kravet att klara 72 timmars drift utan hjälp utifrån. Lösningen skall dokumenteras och skickas in till SSM tillsammans med uppdaterad säkerhetsredovisning, SAR, på liknande sätt som för andra anläggningsändringar. En skarp deadline för fortsatt drift är att lösningarna ska vara driftsatta senast 31 december 2020.

I Finland har andra lösningar införts, t.ex. har separata kyltorn installerats vid Loviisa 1 och 2 och andra åtgärder har vidtagits för säkerställande av elkraftförsörjningen. Även kyltornen diskuterades redan innan och försenades paradoxalt av stresstesterna. Probabilistiska säkerhetsanalyser hade visat på risken för att till exempel ett oljeutsläpp i finska viken skulle kunna leda till att man förlorar den primära värmesänkan. Kyltornen är små, ungefär 10x15x10 meter. De ska bara klara av att kyla bort resteffekten från radioaktiviteten i bränslet. De liknar därför inte alls de kyltorn som man normalt förknippar med exempelvis franska eller amerikanska kärnkraftverk. De kyltornen är utformade för att kyla kondensatet från turbinerna vid full effekt och behöver vara mycket större.

Ett stort antal mindre förbättringar har också genomförts. Diversifieringen av elkraftförsörjningen har förbättrats för flera av reaktorerna. För Olkiluoto 1 och 2 har nya oberoende system för inpumpning av vatten samt system för extern påfyllning av vatten, till exempel med tankbil, installerats.

De två nya reaktorerna i Finland, Olkiluoto 3 och Hanhikivi 1, är i stor utsträckning redan dimensionerade för att hantera de fenomen som analyserades och stresstesterna resulterade därför inte i behov av några modifieringar. De här nya reaktorerna är från början designade med högre grad av redundans och diversifiering samt med större separation av djupförsvarsnivåerna.