Vid drift av kärnkraftverk är det viktigt att det radioaktiva bränslet används säkert inne i reaktorn. Därför finns det en rad olika skyddsbarriärer mellan de radioaktiva ämnena inne i reaktorbränslet och omgivningen omkring kärnkraftverket som skyddar människa och miljö mot strålning.

Uranet och kärnbränslet är obetydligt radioaktivt före användningen i reaktorn och kan därför hanteras utan något skydd mot strålning.

Vid drift av reaktorn klyvs uranatomer och då bildas stora mängder av energi som kyls med hjälp av vatten i en lättvattenreaktor. Av värmen bildas ånga som sedan utnyttjas för att driva ångturbinerna och elgeneratorerna.

Av säkerhetsskäl finns flera parallella system för transport av kylvattnet genom reaktorhärden och av ångan till turbinen.

Processen måste hela tiden kylas

Vid kärnklyvningarna bildas kort- och långlivade starkt radioaktiva ämnen i kärnbränslet. Då reaktorn stängs av upphör kärnklyvningarna, men de radioaktiva ämnena fortsätter att avge sin radioaktivitet. Eftersom denna aktivitet är en form av energi måste reaktorhärden med allt sitt bränsle, som alltså genererar en form av resteffekt, fortsättningsvis kylas med vatten.

Att hålla de radioaktiva ämnena isolerade från människa och miljö och att alltid kunna tillföra vatten för kylning av härden är därför grundläggande för reaktorsäkerheten.

Det är viktigt att vid behov snabbt kunna stänga av reaktorn så att kärnklyvningarna upphör och detta sker genom att man för in ett ämne i reaktorn som kraftigt absorberar fria neutroner. Det kan göras från kontrollrummet eller automatiskt med flera helt olika och skilda säkerhetssystem.

Resteffekten kyls med vatten som pumpas runt i härden. Även för dessa säkerhetssystem gäller att det finns flera av varandra oberoende utrustningar som kan kyla härden. Om ett system av någon anledning inte fungerar fortsätter härdkylningen med ett annat.

Tre skyddsbarriärer

Det finns en rad olika skyddsbarriärer mellan de radioaktiva ämnena inne i reaktorbränslet och omgivningen omkring kärnkraftverket.

Bränslets kapslingsrör är första barriären, reaktortanken den andra och reaktorinneslutningen som byggts av metertjock betong och en gastät stålplåt utgör en tredje barriär. Till denna barriär räknas också det utsläppsfilter som skyddar inneslutningen vid högt inre tryck och begränsar utsläppen av radioaktiva ämnen till omgivningen vid extrema olyckor.

Lättvattenreaktorer är den vanligaste reaktortypen och utgör mer än 80 procent av världens alla reaktorer. Erfarenheten efter mer än sammanlagt 14 000 driftsår är att dessa inte bara är driftsäkra utan också att säkerhetssystem som ska träda i funktion vid en allvarlig olycka fungerar på planerat sätt.

Stort säkerhetsarbete

Säkerhetskraven på svenska kärnkraftverk är mycket omfattande. Det är hög kvalitet på byggnader och utrustning samt höga krav på säkerhetsutbildning för personalen. Kontrollrumspersonalen tränas regelbundet i simulatorer som är exakta kopior av det egna kontrollrummet.

Säkerheten och strålskyddet vid de svenska kärnkraftverken övervakas av Strålsäkerhetsmyndigheten (tidigare Statens Kärnkraftinspektion, SKI, och Statens Strålskyddsinstitut, SSI).

Olyckor har höjt säkerheten

Vid reaktorolyckan i Harrisburg 1979 utvecklades en härdsmälta, men praktiskt taget hela härdens innehåll av radioaktivitet hölls kvar i reaktortanken och innanför reaktorinneslutningen. Små mängder radioaktiva gaser läckte ut till omgivningen. Den högsta stråldosen till någon person utanför anläggningen på grund av utsläppen var mindre än den dos som erhålls vid en enklare röntgenundersökning.

Tjernobylreaktorn som havererade 1986 hade en helt annan konstruktion än västvärldens lättvattenreaktorer. Den hade instabila driftegenskaper och härden innehöll stora mängder brännbart material. Olyckan inträffade vid ett experiment med reaktorn då operatörerna hade kopplat bort flera säkerhetssystem. Olyckan ledde till en reaktorexplosion, något som av grundläggande fysikaliska skäl är omöjligt i en lättvattenreaktor. Det fanns heller ingen reaktorinneslutning.

Harrisburgolyckan initierade etableringen av ett omfattande internationellt system för utbyte av drifterfarenheter och rapportering av incidenter mellan världens reaktoroperatörer.

FN:s atomenergiorgan IAEA svarar löpande för utvärdering och inspektioner av världens alla kärnkraftverk.