Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) beslutade 2014 att en funktion för oberoende härdkylning behöver installeras senast 2020 för att kunna driva svenska kärnkraftsreaktorer vidare. Även vissa förstärkningar av den ordinarie härdkylningen krävdes senast 2017. Kärnkraftsolyckan 2011 i Fukushima i Japan påverkade beslutet men var inte den bakomliggande orsaken. SSM arbetade vid tidpunkten redan på en kravställning.
Det primära syftet med oberoende härdkylning är att förhindra att reaktorhärden smälter. I händelse av behov av oberoende härdkylning kommer kärnklyvningen i härden att dessförinnan ha stoppats varför reaktorn är underkritisk. De radioaktiva nukliderna i härden sönderfaller emellertid spontant varför värme utvecklas. Denna så kallade resteffekt behöver kylas bort.
Krav på utformningen av oberoende härdkylning
Beslutet från SSM specificerade krav på utformningen av funktionen för oberoende härdkylning. Dimensionerande händelser är:
- Långvarig förlust av växelspänning i minst 72 timmar.
- Långvarig förlust av normal tillgång till slutlig värmesänka i minst 72 timmar.
Därutöver ska respektive händelse ovan kombineras med extrema naturfenomen, såsom jordbävning eller snöoväder. Särskilt vikt ska läggas vid att identifiera så kallade tröskeleffekter, där en liten ändring i magnitud på händelsen leder till en signifikant ökning i konsekvens.
Oberoende är en nyckelförutsättning och det behöver finnas en fysisk och funktionell separation mot ordinarie anläggning med sina säkerhets- och driftsystem. Syftet är att säkerställa att det finns ett oberoende sätt att kyla härden som inte degraderas av vare sig det som lett fram till de dimensionerande händelserna eller genom påverkan från en felande ordinarie anläggning. Detta innebär t.ex. att risken för fortplantande elstörningar behöver beaktas i utformningen.
Kravställningen medför att nya vattenkällor i den oberoende härdkylningen har dimensionerats för 72 timmars förbrukning (tre dygn). I arbetet med att uppfylla kraven har det emellertid också ingått att fastställa en handlingsplan för tiden därefter.
Konstruktionsresan och valda lösningar
Nu har drygt ett år passerat sedan slutdatum för införande och för flera reaktorer innehöll konstruktionsresan signifikanta förändringar i den ursprungligt tänkta lösningen. Under tidsperioden från beslut till slutdatum för införande har stängningsbeslut kommit för reaktorerna Oskarshamn 1 och 2 samt Ringhals 1 och 2. Sedan tidigare är Barsebäck 1 och 2 under avveckling. Återstår gör Forsmark 1, 2 och 3, Oskarshamn 3 samt Ringhals 3 och 4. Avseende samtliga dessa sex reaktorer gjordes valet att installera en funktion för oberoende härdkylning. När det gäller utformningen ser den emellertid olika ut för Forsmark, Oskarshamn respektive Ringhals.
I utformningen av lösningen finns ett antal gemensamma nämnare. När det gäller elförsörjning kan varken yttre elnät eller ordinarie dieselaggregat för reservkraft krediteras. Avseende kylning antas havet som slutlig värmesänka inte vara tillgänglig. Därutöver finns instrumentering och kontrollutrustning så att den oberoende härdkylningen kan övervakas och regleras. Funktionen består också av specifika rörledningar som transporterar vattnet som kyler härden. Dessutom behövs stöttning för att allt ska fungera med hänsyn tagen till människa, teknik och organisation. Detta kan handla om både instruktioner och ventilation.
En mångmiljardinvestering för långtidsdrift
I världen har ett brett spann av åtgärder vidtagits efter olyckan i Fukushima. Vissa länder har valt mobil utrustning och andra har valt fasta installationer. Som exempel har kärnkraftverken i USA valt att följa den så kallade FLEX-strategin genom att förstärka anläggningarna med mobil utrustning som kan kopplas in vid behov och utföra olika funktioner. Någon enhetlig världsstandard existerar inte även om det finns gemensamma drag i arbetet samt samarbeten och informationsdelning.
Oberoende härdkylning hanterar de dimensionerande händelserna och har därutöver gett ett positivt säkerhetsbidrag i de svenska reaktorernas förmåga att hantera också andra typer av händelser, t.ex. brand. På så vis har den så kallade härdskadefrekvensen (sannolikheten för en skada på härden) sjunkit signifikant i samband med införandet av den oberoende härdkylningen.
För den svenska kärnkraftsindustrin som helhet innebar oberoende härdkylning en mångmiljardinvestering och genom denna har möjligheter skapats till fortsatt drift under lång tid framöver.