KBS-3 är den svenska modellen för hantering och förvaring av utbränt kärnbränsle. Tanken är att det utbrända bränslet kommer att förvaras i kopparkapslar 500 meter ner i berggrunden i minst 100 000 år. Valet av koppar beror på att koppar har ett högt motstånd mot korrosion. I framtiden kommer grundvattnet att stå i direkt kontakt med kopparkapseln med det starkt radioaktiva bränslet och en process kallad radiolys av vatten kommer att ske. Delar av gammastrålningen från det utbrända kärnbränslet kommer att gå rakt igenom kapseln och sönderdela vattnet och bilda bland annat väteperoxid. Väteperoxiden kommer i sin tur att sönderfalla på kopparytan och bilda syrgas. Syrgasen föreslogs nyligen vara den aktiva oxidanten för bildandet av kopparoxid. Processen har undersökts genom användandet av en radikalinfångare för att förhindra bildandet av syre och därmed även korrosionen av koppar.  Kopparbitar har exponerats i väteperoxid under en veckas tid och metanol har använts som radikalinfångare. Tjockleken på oxidskiktet bestämdes genom katodisk reduktion där kopparoxiden reducerades tillbaka till metallisk koppar. Det syntes tydligt att väteperoxid inducerar korrosion av koppar. Från användning av radikalinfångare syntes en liten trend där tjockleken på oxidskiktet ökade något under koncentrationer av 200 mM metanol och minskade vid högre koncentrationer. Försök gjordes endast upp till koncentrationer på 500mM, försök vid ännu högre koncentrationer behövs för att säkerställa att oxidskiktet fortsätter att minska. / KBS-3 is the Swedish model for processing and storage of spent nuclear fuel. The idea is that the spent fuel will be store in copper canisters 500 meters down in the bedrock for at least 100,000 years. The choice of copper is due to the fact that copper has a high resistance to corrosion. In the future the ground water will be in direct contact with the copper canister that contains the highly radioactive fuel and a process called radiolysis of water will occur. Part of the gamma radiation from the spent fuel will go straight trough the cannister, decomposing the water and forming hydrogen peroxide for example. The hydrogen peroxide is going to decompose on the copper surface and form oxygen. The oxygen was recently suggested to be the active oxidant for the formation of copper oxide. The process has been investigated using a radical scavenger to prevent the formation of oxygen and thus also the corrosion of copper.  Copper pieces have been exposed in hydrogen peroxide for a week and methanol has been used as a radical scavenger. The thickness of the oxide layer was determined by cathodic reduction where the copper oxide was reduced back to metallic copper. It was clear that hydrogen peroxide induces corrosion on copper. From the use of radical scavenger, a small trend was observed in which the thickness of the oxide layer increased slightly under concentrations of 200 mM methanol and decreased at higher concentrations. Experiments were only performed up to concentrations of 500 mM, experiments with higher concentrations are needed to ensure that the oxide layer continues to decrease.

This study examines the KBS-3 method for nuclear waste management developed by the Swedish Nuclear Fuel Waste Management Company (SKB). This report strives to uncover potential challenges and opportunities for the future development of KBS-3. The study is relevant because the Swedish government is investing in nuclear power where waste must be safely stored to protect the environment from radiation. From a technical perspective, the results indicate a difficult balance between developing the method in line with new research and realising the project. A possible method for the future is reprocessing, but even here the need for KBS-3 would remain as a smaller amount of waste still needs to be stored. Furthermore, from a social perspective, there does not seem to be a clear consensus between researchers and the industry, particularly regarding corrosion risks. Although these discussions can improve the method, there is a risk that they may negatively impact public trust in KBS-3. Similarly, regarding the commercialisation of stakeholder management: it is important that social acceptance is earned through genuine engagement rather than something being sold. From a cost perspective, small improvements are crucial for KBS-3. Saving money within the value chain without compromising safety is vital, but SKB must communicate such changes openly to ensure continued social acceptance. Balancing conflicting goals: technology, social acceptance, and costs seem to reflect a broader societal challenge where different interests often oppose each other. While some may be satisfied with KBS-3 for final disposal even in the future, others may want to continue striving for a solution that does not burden future generations at all. Regardless, KBS-3 can continue to develop as a solution for nuclear waste management in Sweden until a more sustainable method emerges.

In the Swedish concept for final disposal of spent nuclear fuel, referred to as KBS-3, a three-layered protection system is used. The system consists of a copper canister holding the spent nuclear fuel deposited 500 meters in a repository built in groundwater saturated granitic rock. The copper canisters are placed in deposition holes, buffered and backfilled by bentonite clay. One of the challenges associated with this system is the long-term exposure of the engineered barriers i.e. the canister including the spent fuel and the cast iron insert as well as the bentonite buffer to ionizing radiation. The possible effects of radiation on the materials in the engineered barriers have been studied not only by the Swedish Nuclear Fuel and Waste Co (SKB), but also by academia nationally and internationally. In this work, literature studies have been carried out to investigate whether all possible/potential effects of ionizing radiation from the spent nuclear fuel on the engineered barriers have been considered by SKB. Apart from a general summary of the relevant issues in chapter one, regions within the KBS-3 design where enhanced radiation may occur have been identified and the related radiation induced processes have been summarized in chapter two. These issues include effects of water-radiolysis on the spent fuel, the cast-iron insert and other ferrous materials, the copper shell and the bentonite buffer. Three types of possible damages have been identified: the microstructural defects in the ferrous materials by direct radiation, the radiation-induced microstructural alterations of the spent fuel and the bentonite and radiation-induced oxidation i.e. dissolution of the fuel and corrosion of the ferrous metals and the copper. The relevant SKB documents have been identified (in chapter 3) to be the SR-Site main report, the underlying Process reports and reports of FUD-programs. Apart from these documents, other SKB technical reports and open literature are used as basis for assessing whether all the issues mentioned in chapter two of this study have been considered by SKB.  According to the assessment, most of the significant issues mentioned in chapter two have been mentioned and discussed in the identified SKB documents. In the main safety assessment, i.e. the SR-Site project, the significance of most of the radiation processes has been based on dose levels expected at the different regions within the KBS-3 design. Irrespective of the assessments in SR-Site though, the current understanding of the relevant issues and plans for future research efforts summarized in FUD-programs reflect the research developments. However, the recent developments in understanding of radiation-induced effects on montmorillonite and the corrosion of copper in argon atmosphere need to be given due importance in coming FUD-programs. A separate investigation of radiation effects on FSW-joints may contribute to removal of the remaining uncertainties. In addition, mechanism involved in radiation-induced fuel dissolution and copper corrosion may require more research efforts than those planned. / Det svenska konceptet för slutförvar av använt kärnbränsle, KBS-3, består av tre barriärer som är tänkt att skydda omgivningen mot joniserande strålning från använt kärnbränsle. Systemet består av specialtillverkade kopparkapslar som innehåller det använda kärnbränslet. Kapslarna förvaras i deponeringshål 500 meter ner i berggrunden och är inneslutna i bentonitlera. En av frågeställningarna associerade med djupt geologiskt förvar av kärnbränsle är hur de konstruerade barriärna, alltså kopparhöljen som omsluter gjutjärninsatsen och det använda kärnbränslet samt bentonitleran, kan påverkas av joniserande strålning från det använda kärnbränslet. Möjliga strålningseffekter på de skyddande barriärna har studerats nationellt och internationellt. Syftet med denna studie var att utvärdera huruvida SKB har i sina säkerhetsanalyser av slutförvaret tagit tillräcklig hänsyn till effekter av joniserande strålning på de konstruerade barriärna. Studien består av tre kapitel där kapitel 1 utgör en generell sammanfattning av frågeställningar kopplade till KBS-3 barriärer. I kapitel 2 har områden i och omkring de konstruerade barriärna där joniserande strålning från använt kärnbränsle kan förekomma identifierats och möjliga strålningsinducerade processer i dessa områden sammanfattats. Tre typer av möjliga strålningsinducerade skador har identifierats: 1) strålningsinducerade mikrostrukturella defekter i metaller som förekommer i systemet, 2) strålningsinducerade mikrostrukturella förändringar i använt kärnbränsle och i bentonitleran samt 3) strålningsinducerad oxidation, dvs. upplösning av det använda kärnbränslet och korrosion av metaller som förekommer i systemet. SKB-dokumenten som identifierats (i kapital 3) som relevanta för utvärderingen i denna studie är följande: Säkerhetsanalysen (SR-Site), tekniska rapporter som ligger till grund för SR-Site och FUD-programmen. Enligt bedömningen i denna studie har SKB tagit hänsyn till de flesta relevanta frågeställningarna kopplade till strålningsinducerade effekterna på de konstruerade barriärna. I SR-Site har de flesta bedömningar relaterade till och om signifikansen hos de strålningsinducerade processerna baserats på doser och dosrater som förväntas förekomma i och omkring de konstruerade barriärna. Oavsett bedömningarna i SR-Site har dock de mest relevanta frågeställningarna tagits upp i FUD-programmen och framtida forskningsinsatser i enlighet med det som av SKB har uttryckts som behov av en utökad processförståelse. Dessa frågeställningar reflekterar väl de mest signifikanta utvecklingarna som rapporterats i öppna vetenskapliga studier om strålningsinducerade processer som kan förekomma i ett djupt geologiskt förvar för använt kärnbränsle. De senaste rapporterade observationerna om strålningseffekter på montmorillonit och kopperkorrosion i argonatmosfär måste dock tas upp och diskuteras i de kommande FUD-programmen. Separata studier av strålningseffekter på koppardelar som har behandlats med FSW-teknik rekommenderas. För att uppnå en bättre och djupare förståelse för de förekommande mekanismerna i strålningsinducerad upplösning av använt kärnbränsle krävs sannolikt mera forskningsinsatser än de planerade.

Detta är en fallstudie där SKBs genomförda samråd i Östhammars kommun under åren 2002-2011 har studerats. Inför den ansökan som SKB lämnade till mark- och miljödomstolen 2011 behövde bolaget upprätta en miljökonsekvensbeskrivning (MKB). För att kunna göra detta behövde samråd genomföras. Det planerade slutförvaret är en komplex verksamhet och kan upplevas besvärlig att samråda kring, både av verksamhetsutövaren och av deltagare. Syftet med samrådet är att få in synpunkter och frågor kring den tänkta verksamheten som sedan kan användas till att utveckla och förbättra miljökonsekvensbeskrivningen. Vanliga sätt att bedriva samråd är att hålla informationsmöten, vilket också var det sätt som SKB valde. Det material som finns från dessa samråd är sammanställningar som SKB själva har gjort. När SKB lämnade in sin ansökan lämnades det också in en samrådsredogörelse där de genomförda samråden beskrivs. SKB har genomfört sina samråd på ett ganska förutsägbart sätt. Då det bara finns skriftligt material från samråden så är det svårt att avgöra om de har återgivits på ett rättvisande sätt. Det är med tveksamhet som syftet med samråd kan ses som uppfyllt. / This is a case study where Swedish nuclear fuel and waste management company's (SKB) consultations in the municipality of Östhammar during the years 2002-2011 have been studied. Together with the application submitted by SKB to the Land and Environmental Court in 2011, the company needed an environmental impact assessment (EIA). In order to do this, consultations was a necessity. The planned repository is a complex activity and may be difficult to consult, both by the operator and by participants. The purpose of the consultation is to bring in comments and questions about the intended activities, which can then be used to develop and improve the environmental impact assessment. Common ways of conducting consultations are holding information meetings, which was also the way SKB chose. The material available from these consultations is summaries that SKB itself has made. When SKB submitted its application, a consultation report was also submitted, describing the consultations conducted. SKB has conducted its consultations in a fairly predictable manner. Since there is only written material from the consultations, it is difficult to determine whether they have been reproduced in a fair way. It is with hesitation that the purpose of the consultations can be seen as fulfilled. / <p>2019-09-13</p>

Kärnkraften tillgodoser idag en stor del av Sveriges behov av elektricitet, men med kärnkraften kommer även ett avfall som är långlivat och högradioaktivt. Omhändertagande av detta avfall är omdiskuterat och det är kärnkraftindustrins ansvar att ta hand om avfallet. För att lyckas med detta har ett gemensamt bolag för den svenska kärnkraftindustrin skapats, Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB). Syftet med studien har varit att utreda i vilken omfattning alternativa metoder till Svensk Kärnbränslehantering AB:s metod för slutförvaring av högradioaktivt kärnavfall har studerats. Resultatet och diskussionen visar att ovissheterna kring slutförvaring av högradioaktivt kärnavfall är stora på grund av den långa förvaringstiden. En ansökan om slutförvaring av högradioaktivt avfall enligt KBS-3-metoden är inskickad till Strålsäkerhetsmyndigheten och till mark- och miljödomstolen i Nacka Tingsrätt för bedömning och beslut. Alternativa metoder till KBS-3-metoden har inte utretts tillräckligt, vilket bland annat beror på att större delen av den forskning som utförts har fokuserat på KBS-3-metoden och utvecklingen av denna. Innan alternativ som djupa borrhål kan räknas bort helt behövs närmare forskning och uppföljning på området, då tekniska framsteg gjorts de senaste åren. Alternativ som innebär kvittblivning kräver en ändring i lagen, då alternativen strider mot principen om nationellt ansvar. Metoden skulle innebära slutförvaring på internationell mark. När det gäller transmutation krävs långsiktiga satsningar på kärnkraften och då främst på nya typer av reaktorer. Transmutation bidrar till att ansvaret överförs på kommande generationer, då kärnkraften kommer att vara i drift ytterligare en lång period. Det medför att kärnavfallet inte kommer kunna tas om hand av den generationen som har genererat det. Därför anses detta alternativ i nuläget inte vara aktuellt. Information till kommande generationer kan ses som en säkerhetsrisk men för lite information kan även det ses som en risk, därför behövs ett väl utbyggt informationssystem för slutförvaret som håller i flera generationer. / Nuclear power is currently supplying large parts of the Swedish electricity demand, but with nuclear power there will also be a waste that is long-lived and highly radioactive. The disposal of this waste is controversial and it is the nuclear industry's responsibility to take care of. A joint company for the Swedish nuclear industry was created to achieve this, Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB). The aim of this study was to investigate to what extent alternative methods to Svensk Kärnbränslehantering AB:s method for final storage of highly radioactive nuclear waste has been studied. The aim of this research was to study how Svensk Kärnbränslehantering AB has been studying the alternative methods for the final disposal of highly radioactive nuclear waste. The results and discussion show that the uncertainties about the final disposal of highly radioactive nuclear waste are large due to the long storage time. An application for disposal of highly radioactive nuclear waste according to the KBS-3 method is submitted to Strålsäkerhetsmyndigheten and to the Land and Environmental court in Nacka district court, for assessment and decision. The study shows that alternative approaches to the KBS-3 method have not been sufficiently investigated, which is due to the larger part of the research conducted being focused on the KBS-3 method and its development. Before options like deep boreholes can be discounted entirely there is a need of further research and follow up in the area, as new technological advances have been made in recent years. Options involving disposal requires a change in the law, because the options are contrary to the principle of national responsibility. The method would involve disposal on international territory. The option of transmutation requires long term investments in nuclear power, mainly in new types of reactors. Transmutation contributes to the transfer of responsibilities to future generations, because the nuclear power will be in operation for a long period. This means that the nuclear waste will not be taken care of by the generation that has generated it. Therefore, this alternative is currently not an option. Information for further generations can be seen as a security risk, but too little information can also be seen as a danger, therefore, a well-developed information system for the final disposal that will last for many generations is necessary.