Kjernekraftsikkerhet omfatter sikkerhet mot kjernekraftulykker og uønskede hendelser som påfører fare for omgivelsene. Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) definerer kjernekraftsikkerhet som oppnåelse av egnede driftsforhold, forebygging av ulykker og avbøting av konsekvenser av ulykker slik at arbeidere, offentligheten og miljøet blir beskyttet mot unødig strålingsfare.

Kjernefysisk sikkerhet er et viktig anliggende for kjernekraftindustrien og en rekke tiltak blir gjort for å hindre at ulykker skjer og for å begrense skadene hvis en ulykke likevel skulle inntreffe. Dette gjelder først og fremt kjernekraftverk, men også annen relevant virksomhet som opparbeiding av kjernebrensel, transport og lagring av kjernemateriale for kraftindustri, industri og militær bruk.

En hundre prosent sikkerhet vil likevel aldri kunne garanteres. Uforutsette hendelser og menneskelig feil kan få en større virkning enn det som lå til grunn da kjernekraftverket ble konstruert. Katastrofescenarier som omfatter terroristanslag, sabotasje fra de ansatte og militære angrep er også mulige hendelser det er vanskelig å gardere seg fullt ut mot.

Kjernefysiske trusler

Truslene fra en kjernereaktor har blitt sammenlignet med kjernevåpen hvor faren ikke bare innbefatter den ødeleggende sprengvirkningen, men også den direkte strålingen under eksplosjonen og den langvarige virkningen av radioaktive fisjonsprodukter. I prinsippet frigjøres energi på samme måte i en kjernereaktor og en bombe, og både stråling og radioaktive produkter fra reaktoren representerer stor fare. Derimot er faren for en plutselig kjernefysisk eksplosjon ved at reaktoren løper løpsk, ikke til stede. Hvis kontrollstavene som styrer kjernereaksjonen av en eller annen grunn skulle bli fjernet, vil reaktoren riktignok bli overkritisk, og reaksjonshastighet og temperatur vil stige. Men kjernebrenslet kan ikke utløse noen kjernefysisk eksplosjon. Til det er anrikningen av fissilt materiale for lavt. I termiske reaktorer er anrikningen 0,7–3 prosent, i hurtigreaktorer cirka 20 prosent, mens kjernevåpen krever over 90 prosent anrikning.

Hvis temperaturen i reaktoren øker til noen tusen grader, smelter reaktorkjernen. Det kan da tenkes at den smelter seg gjennom tanken og reaktorinneslutningen, slik at radioaktive stoffer trenger ut og forgifter jordbunnen og grunnvannet. En slik ulykke er feilaktig omtalt som «Kinasyndromet», fordi man så for seg at kjernen ville fortsette å synke til den kom ut på den motsatte siden av jordkloden. I virkeligheten vil smelten fra kjernereaktoren bare gjennomtrenge grunnen noen få meter, blande seg med annet materiale under reaktoren, før den kjøles ned og størkner.

Kjernenedsmelting regnes som den verst tenkelige form for reaktorulykke. Andre faremomenter ved reaktorer er lekkasje av radioaktiv gass eller væske etter eksplosjoner eller sprekkdannelser i kjølesystem eller reaktortank.

Sikkerhetstiltak

De viktigste sikkerhetstiltakene er å forebygge at noe går galt og at driften forløper normalt. Hvis uhell likevel oppstår, er det lagt inn en rekke tiltak som skal begrense virkningen av skaden. Her nevnes noen av de viktigste.

Nødstopp

Ved unormale hendelser er det viktig at selve kjedereaksjonen umiddelbart stanses. Dette gjøres enkelt ved å føre kontrollstavene inn i reaktorkjernen. Kontrollstavene er laget av et stoff som absorberer nøytroner. I noen reaktorer sprøytes det en nøytronabsorberende væske, vanligvis en borløsning, inn i reaktoren. Systemer som avbryter kjedereaksjonen regnes for å være sikre og er for eksempel ikke avhengig av andre sikringstiltak som for eksempel pålitelig strømforsyning.

Etter at reaktoren er stengt, utvikles det en restvarme som må tas hånd om, eventuelt av et nødkjølesystem. Kjølevann føres gjennom reaktorkjernen og via en varmeveksler føres varmen ut i omgivelsene. Dette krever tilgang på vann og vanligvis aktive systemer som pumper.

Nødstrøm

Under normal drift mottar kraftverket strøm fra nettet. I en nødssituasjon kan denne strømforsyningen svikte. Dette frafallet kompenseres med et reservesystem som leverer strøm uavhengig av nettet. Det elektriske reservesystemet består vanligvis av både dieselaggregater og batterier, og i noen tilfeller også av svinghjul. Sikkerheten bedres med flere uavhengige og redundante nødstrømsløsninger.

Reaktorinneslutning

For å hindre utslipp av radioaktivitet blir reaktorkjernen innesluttet av både en sikkerhetstank og en svært solid bygningskonstruksjon. Reaktorinneslutningen skal tåle et høyt innvending trykk, men også motstå store belastninger som kan påføres utenfra. Hvor sikker denne inneslutningen er varierer mye mellom de enkelte kraftverk.

Sikkerheten til kjernekraftverk

Sikkerhet

Dødsrate som følge av uhell og luftforurensninger for ulike former for generering av elektrisk energi. Kilde: Our World in Data.

Sikkerhet
Lisens: CC BY SA 3.0

Det har vært gjort mange forsøk på å beregne hvor stor sannsynligheten er for at det skal inntreffe en alvorlig kjernekraftulykke. Slike beregninger kan være vanskelige siden kjernekraftteknologien i historisk sammenheng er forholdsvis ny. I 2021 var erfaringer med drift av kjernereaktorer kommet opp i over 18 000 reaktorår, og så langt har det i kjernekraftens historie vært tre alvorlige ulykker, det vil si ulykker der alvorligheten er gradert til seks eller høyere på INES-skalaen. Dette gjelder kjernekraftverkene Tsjernobyl og Fukushima, samt den mindre kjente ulykken som fant sted i det russiske reprosesseringsanlegget Majak i 1957.

Under Tsjernobylulykken i den gamle Sovjetunionen oppsto det en intens brann. Reaktoren manglet vesentlige sikringstiltak og var av en type som ikke ville blitt godkjent for bruk i Vesten. Dessuten manglet en reaktorinneslutning som kunne begrense utslippene. Skadene fikk derfor et stort omfang. Reaktoren i Fukushima var forberedt på et jordskjelv med etterfølgende tsunami, men tsunamibølgen ble høyere enn det kraftverket var dimensjonert for. Da tsunamien satte nødkjølesystemet ut av spill, sviktet også reaktorinneslutningen som skulle hindre at radioaktivitet ble sluppet ut. Store områder ble ubeboelig, men ingen personer kom direkte til skade som følge av stråling. I Majak oppsto en (ikke-nukleær) eksplosjon som førte til at høyaktivt radioaktivt materiale ble spredt over et stort område som førte til flere dødsfall og personskader.

Nyere reaktorer er generelt sikrere enn de eldre. Reaktorinneslutningen blir stadig mer solid og mer i stand til å tåle indre trykk og ytre påkjenninger, og dermed holde utslippene under kontroll. Dessuten utstyres de nyeste reaktorene med passive sikringssystemer som fungerer uavhengig av at mekaniske og elektriske nødsystemer også fungerer.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg