Hvor kommer radioaktivt utslipp og avfall fra?

Utslipp og avfall fra IFE

Institutt for energiteknikk (IFE) er en uavhengig stiftelse grunnlagt i 1948. IFE driver forskningsreaktorene som er lokalisert på Halden og Kjeller. I tillegg driver IFE deponiet KLDRA Himdalen i Aurskog-Høland kommune for lavt og mellomaktivt radioaktivt avfall fra nukleær sektor og med menneskeskapte radioaktive stoffer som inkluderer strålingskilder fra medisin, industri og forskning i Norge.  

I 2013 fikk IFE en oppdatert tillatelse etter forurensningsloven for håndtering av radioaktivt avfall og utslipp av radioaktive stoffer fra anleggene på Kjeller og Halden. Tillatelsen gir blant annet spesifikke utslippsgrenser. Utslippene av radionuklider til luft på hvert anlegg passerer via ventilasjonsanleggene og kontrolleres etter filtre. Vann med små mengder radionuklider blir, etter en intern kontroll og godkjenning, sluppet ut via NALFA-ledningen til Nitelva (Kjeller) og elva Tista som renner ut i Iddefjorden (Halden) (fig. 2).

Store mengder med vann brukes til å kjøle ned kjernekraftverk. Ettersom hydrogenatomene i kjølevannet bombarderes med nøytroner, så blir radioaktivt tritium (H3) dannet. Utslipp av tritium utgjør nesten 99% av radionuklidene sluppet ut fra Kjeller og Halden (fig. 3). Det har vært stor variasjon i utslippstall de enkelte årene. Dette skyldes bl.a. størrelsen på reaktorene og de ulike aktivitetene på IFE.

IFE behandler og mellomlagrer fast og flytende lav- og middels aktivt radioaktivt avfall fra Instituttets forskningsreaktorer, isotopproduksjon og forskningsvirksomhet, samt avfall fra eksterne brukere som forsvaret, industri og helsevesen. Avfallet skal så overføres til KLDRA i Himdalen. Formålet med avfallsbehandlingen er å redusere volumet slik at lagringsmengden blir redusert, minske risiko for utslipp og uønsket eksponering, og behandle avfallet slik at det egner seg for trygg lagring og/eller deponering. 

IFE Kjeller har hatt radiofarmasiproduksjon siden 2010 for kommersielt (medisinsk) bruk. Det er i hovedsak produksjon og kvalitetskontroll av legemidler som genererer den største mengden radioaktivt avfall fra IFE.

I 2019 ble det bestemt at Kjellerreaktorene skal legges ned, og Halden ble stengt ned i 2018. Dette vil bety at utslipp og avfall fra IFE vil endres betydelig. Framover vil DSA jobbe med dekommisjonering av atomanleggene.

Utslipp og avfall fra petroleumsindustrien 

Ved produksjon av olje og gass følger det med formasjonsvann fra reservoaret. Dette vannet heter produsert vann og inneholder små mengder naturlige radioaktive stoffer (NORM – naturally occuring radioative materials). Produsert vann inneholder de radioaktive stoffene radium-226, radium-228 og bly-210. Per i dag er renseteknologi for å fjerne de radioaktive stoffene i produsert vann svært kostnadskrevende og teknisk utfordrende. Reinjeksjon, der det produsert vannet injiseres tilbake i grunnen, er dermed det alternativet som brukes mest og kan gi utslippsreduksjoner.

Radium finnes også naturlig i sjøvann, men konsentrasjonen av radium i produsert vann er om lag 1000 ganger høyere. Til tross for de høyere verdiene, viser studier av fortynning og spredning av utslipp av produsert vann at det skjer en kraftig fortynning av disse utslippene, og at det derfor ikke forventes noen akutte effekter på marine organismer som følge av utslippene. Det er imidlertid usikkerheter når det gjelder mulige langtidseffekter fra lave kroniske doser til marine organismer. Så langt har det ikke vært mulig å påvise noen direkte effekter på marine organismer av de radioaktive stoffene som er sluppet ut med produsert vann.

Petroleumsvirksomheter må ha tillatelse fra DSA for å slippe ut produsert vann med radioaktive stoffer (fig. 5).

Avleiringer 

De radioaktive stoffene (og andre mineraler/metaller som produseres sammen med oljen) som følger med formasjonsvannet kan, blant annet som følge av endringer i trykk og temperaturforhold, føre til at det dannes avleiringer i rør og annet produksjonsutstyr. Avleiringene kan derfor inneholde varierende mengder med radioaktive stoffer.

Avleiringer i rør og annet produksjonsutstyr kan skape problemer for produksjonsstrømmen. Derfor utføres det årlig renseoperasjoner for å fjerne belegget. I tillegg kasseres det mange rør, som må renses for radioaktivitet før de kan gjenvinnes som for eksempel skrapmetall.

Det radioaktive avfallet fra disse renseoperasjonene må behandles i henhold til bestemmelsene i avfallsforskriften kapittel 16. Det er flere selskaper som har spesialisert seg på denne typen tjenester, og disse må ha tillatelse fra DSA til å håndtere og mellomlagre avfallet som oppstår. Avfallet må endelig deponeres i anlegg som har tillatelse til dette etter forurensningsloven.

Utslipp og avfall fra sykehus og forskning 

Sykehus og forskning bruker radioaktive stoffer, som regel menneskeskapte radionuklider. Disse kan føre til at det oppstår radioaktivt avfall og utslipp. Utslipp til avløp skjer via pasientens kropp etter administrering av radiofarmaka og i forbindelse med eksperimenter på laboratorium. Utslipp til luft kan også forekomme. Utslippene skjer som regel gjennom separate ventilasjonskanaler med utløp over tak. Utslippene til luft er betydelig lavere enn utslippene til vann og skyldes ofte fordamping fra løsninger som befinner seg i avtrekkskap. Kapslede kilder brukes i mindre grad, men kan føre til avfall med høy radioaktivitet.

Virksomhetene skal i størst mulig grad samle opp brukte løsninger som inneholder radioaktive stoffer og sette dem til henfall, før de slippes ut eller leveres til anlegg med tillatelse til å ta imot slikt avfall. Annet radioaktivt avfall fra helsesektoren som det ikke er hensiktsmessig å sette til henfall, må leveres til anlegg med godkjenning/tillatelse til å ta imot slikt avfall.

Tabellen viser de mest brukte radionuklidene i sykehus og forskning, sammen med halveringstid og type stråling som hver radionuklide emitter.

Sykehus

Legemidler som inneholder radioaktive stoffer benyttes til både diagnostikk og terapi. Ved nukleærmedisinske undersøkelser tilføres pasienten radiofarmaka. I tillegg brukes radionuklider i terapi som intern strålebehandling.

Utslipp av radiofarmaka tilført en pasient skjer til dels på sykehuset, hjemme hos pasientene eller andre steder de oppholder seg. Estimater for utslipp fra sykehus er basert på gjennomsnittlig utskillelse og nedbrytning i kroppen og oppholdstid på sykehuset. I årsrapporter fra sykehusene er utslippstall basert på slike beregninger (fig. 5).

Det er viktig å bemerke at det brukes mange kortlivede radionuklider i sykehus. Halveringstiden kan variere fra noen timer til noen år for radionuklider. Utslipp av nuklider med kort halveringstid gir svært begrenset miljøpåvirkning. Nuklider med lengre levetid kan oppkonsentreres i avløpsslam eller utslippspunktet i naturen. For å beregne utslipp fra sykehus, brukes utslippsfaktorer for diverse nuklider. Anbefalinger om utslippsfaktorer kommer fra The lnstitute of Physics and Engineering in Medicine (IPEM), som er en faglig organisasjon for å fremme fysikk og ingeniørfag på medisin for både offentligheten og helsevesen.

Forskning og utdanning 

Åpne radioaktive kilder brukes på en rekke områder innen forskning og utdanning. De brukes ofte til å merke elementer i en fysisk, kjemisk eller biologisk prosess, for å studere prosessforløpet. Utslippene skjer etter bruk av åpne kilder i undervisning eller forskning ved flere faggrupper, og fører til utslipp via kommunalt avløpsnett (fig. 5). De fleste nuklidene som er brukt er kortlivede nuklider og nuklider som avgir stråling med kort rekkevidde.   

Utslipp fra annen industri og deponier

Radioaktive stoffer er også naturlig til stede i miljøet rundt oss. Naturlig forekommende radioaktive stoffer (NORM), slik som kalium-40 og radium-226, følger ofte med i produksjonsprosesser ved utvinning av olje og gass, som råmateriale i prosessindustri og ved utvinning av mineraler. Slik forurensning kan være i form av steinstøv med radioaktive partikler, radioaktive avleiringer og i produsert vann fra petroleumsindustrien.

Eksempler på slike virksomheter kan være

• smelteverk,
• virksomheter som produserer gjødsel og mottar råmaterialer og
• virksomheter som driver med tunellbygging/veibygging

Den største kilden til avfall med NORM i Norge er oppgraving av potensielt syredannende bergarter. Slike bergarter kan inneholde relativt høy konsentrasjon av uran som omdannes til andre radioaktive stoffer. Disse stoffene kan lekkes ut til vann/luft.

Flere virksomheter i Norge leverer tjenester til petroleumsindustrien i form av rensing av ulike komponenter, utstyr og rør. I tillegg tar disse virksomhetene imot og håndterer radioaktivt avfall før det blir sendt til et deponi som kan ta imot radioaktivt avfall. Disse prosessene kan også føre til utslipp (fig. 6).

Deponier i Norge som kan ta imot radioaktivt avfall må ha tillatelse fra DSA. Radioaktivt avfall kan blant annet inneholde naturlig forekommende radioaktive stoffer i form av alunskifer og andre potensielt syredannende bergarter, gruveavfall og radioaktivt avfall fra petroleumsvirksomhet og fra landbasert næringsvirksomhet som kan føre til radioaktiv forurensning. Lagring av radioaktivt avfall kan også føre til noe utslipp av radioaktive stoffer i prosessavløpsvann eller til luft.

Definisjoner

Becquerel. Becquerel er målenhet for aktivitet av et radioaktivt stoff. En becquerel er lik antall desintegrasjoner eller utsendte partikler per sekund (s) i en bestemt stoffmengde. Symbolet er Bq, og mengden rapporteres vanligvis i kilo becquerel (kBq, 103), mega becquerel (MBq, 106), giga becquerel (GBq, 109) eller tera becquerel (TBq, 1012). 

Halveringstid (T½). Tiden det tar før antall radioaktive nuklider i en mengde radioaktivt stoff er redusert til halvparten, samt den tiden det tar før den radioaktive strålingen fra stoffet er redusert til halvparten.  
Henfall. En atomkjerne omdannes til en annen via utsendelse av stråling.

Kapslede kilder. Radioaktivt stoff som er innkapslet for å forhindre spredning av det radioaktive stoffet til omgivelsene.

NORM. Naturally Occuring Radioactive Materialer, definert som materialer som består av radionuklider eller radioaktive grunnstoffer siden jordens gang.

Radiofarmka. Legemidler merket med radioaktive nuklider.

Åpne kilder. Med åpne kilder menes radioaktivt stoff som ikke er innkapslet, det kan være i form av gass, aerosoler, væske eller fast stoff.