IFEs atomanlegg

Forskningsreaktorene til IFE har ført til bedre atomsikkerhet i våre naboland og ute i verden, og har vært sentrale i å legge grunnlaget for vår ledende forskning på energi og materialer. Mens JEEP I og NORA ble stengt ned på 60-tallet, var Haldenreaktoren og JEEP II i drift til henholdsvis 2018 og 2019.

De siste anleggene ble stengt ned 

Etter flere år med krevende økonomi og en teknisk svikt som ikke lot seg løse innenfor gjeldende økonomiske rammer, ble det besluttet å stenge ned Haldenreaktoren og JEEP II.  

IFEs to siste reaktorer var i drift i over 50 år, som er lang tid for forskningsreaktorer som ble bygd i en pionertid, og de har i sin levetid tjent Norge og verden godt.  

IFE har til sammen hatt fire ulike reaktorer og tilhørende anlegg.  

JEEP I  

Norges første reaktor JEEP I (Joint Establishment Experimental Pile), ble satt i drift på Kjeller i 1951. JEEP I førte til at Norge ble det sjette landet i verden som hadde egen atomreaktor. De andre nasjonene var: USA, Sovjet, Frankrike, Storbritannia og Canada. JEEP I var en tungtvannskjølt, tungtvannsmoderert reaktor. Hovedformålet var som nøytronkilde til nøytronspredningseksperimenter, men den ble også brukt for produksjon av radioaktive isotoper. 

Bakgrunn for reaktoren 

Staten og Norsk Hydro inngikk avtale i 1948 om at Hydro skulle levere tungtvann mot eierandel i det nyopprettede Institutt for atomenergi (IFA). Det var krevende å få tak i uran, men det løste seg ved en samarbeidsavtale med Nederland, som i 1939 hadde kjøpt 10 tonn såkalt «yellow cake» fra Belgisk Kongo og klart å bevare det trygt gjennom krigen. Nederland hadde uran mens IFE hadde tungtvann, og sammen ble den norsk-nederlandske fellesorganisasjonen Joint Establishment for Nuclear Energy Research (JENER) etablert. 

Reaktoren gikk kritisk: 30. juli 1951 

Reaktoren ble stengt ned: 1967 

Effekt: 100 kW (450 kW fra 1956 grunnet nytt kjøletårn) 

Produsent: Institutt for atomenergi  

Lokasjon: Kjeller, Lillestrøm  

Type reaktor: Tungtvannsreaktor  

Kostnad: kr. 5,00 mill. Kr. 130 mill.,- etter dagens kroneverdi (2023). I tillegg fikk IFA tungtvann fra Norsk Hydro til 130 mill.,-  etter dagens kroneverdi (2023) 

Formål med reaktoren

Formålet med atomreaktoren var å eksperimentere på nøytronkilde til nøytronsperdning, og mer overordnet, gi Norge en bedre mulighet til å kapitalisere på nye industrimuligheter knyttet til atomenergi.  

Årsak til at reaktoren ble nedstenging

Reaktoren hadde lagt grunnlaget for videre atomforskning, men hadde ikke forutsetningene til å bli brukt til videre forskningsprosjekter. Av de første reaktorene som ble bygget, var JEEP I en av de lengstlevende. I sine memoarer, skriver Odd Dahl, konstruktøren av reaktoren, at den var foreldet.  

Haldenreaktoren

Halden Boiling Water Reactor – HBWR, også med kallenavnet Haldenreaktoren, var en 25 MW forskningsreaktor. Haldenreaktoren var verdens første vannkokende reaktor som ble moderert med tungtvann. Dens fleksibilitet som forskningsreaktor åpnet for mange typer eksperimenter, og ga betydelig internasjonal interesse for samarbeid. I 1958 inngikk Norge samarbeidsavtale med 11 andre OEEC-land (nå OECD) for å samarbeide om atomforskning og atomsikkerhet. Prosjektet ble kalt «Haldenprosjektet», og selv om reaktoren er nedstengt pågår prosjektet fremdeles. Du kan lese mer om Haldenprosjektet her. 

Reaktoren gikk kritisk: 1958 

Reaktoren ble stengt ned: 27. juni 2018 

Produsent: Institutt for atomenergi  

Type reaktor: Kokende tungtvannsreaktor  

Kostnad: 12,5 mill. kr. – ca. 201 mill. kr. etter dagens verdi (2023) 

Lokasjon: Månefjellet, Halden 

Bakgrunn for reaktoren

Etter JEEP I-reaktoren var i drift, var fokuset på å videreutvikle kunnskapen om reaktorer ytterligere. Reaktoren ble brukt til å utføre eksperimenter og tester relatert til materialer, brensel, sikkerhetssystemer og driftsytelse av reaktorer. Målet var å forbedre sikkerheten, påliteligheten og effektiviteten til kjernekraftteknologi. Den norskdesignede og konstruerte reaktoren var  tungtvannsmoderert, som senere det var kun Norge og Canada som gikk videre med, var et viktig steg for å bygge opp en reaktor som kunne gi nødvendig kunnskap for å konstruere kraftproduserende reaktorer.

I denne perioden satset IFE, sammen med staten og andre samarbeidspartnere, på å industrielt bygge seg opp som en industripartner innenfor atomenergi. Dette blant annet gjennom Noratom (IFEs datterselskap som skulle kommersialisere reaktorteknologien) og Rederiatom (IFEs datterselskap som skulle utvikle utvikle reaktorer til skip). Selv om målsetningene over tid ble endret, har reaktoren spilt en essensiell rolle i internasjonal forskning på blant annet brenselssammensetning og reaktordrift. Blant annet ble reaktoren brukt til:  

• Undersøkelse av reaktorbrensel. Reaktoren kunne simulere forhold i ulike typer reaktorer for å teste egenskapene til brensel 

• Undersøkelse av materialer, hovedsakelig kapslingsmaterialer eller konstruksjonsmaterialer til reaktortank 

• Utvikling av nye målemetoder og instrumenter ved undersøking av brensel og materialer 

Spillvarmen fra reaktoren produserte vanndamp som ble utnyttet av Norske Skog Saugbrugs. 

Årsak til nedstengning: 

Stengingen Haldenreaktoren skyldtes økonomiske, regulatoriske og tekniske utfordringer/ krav, og endringer i prioriteringer innen kjernefysisk forskning. 

Reaktoren ble overført til Norsk nukleær dekommisjonering 1. mars 2025.

NORA

NORA-reaktoren (Norwegian 0-energy Reactor Assembly) var et prosjektsamarbeid med Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) og var i drift på Kjeller fra 1961 til 1967. NORA var en nulleffektsreaktor, hovedsakelig bygget for å teste reaktorkjerner for JEEP II-reaktoren. Det ble benyttet både tungtvann og lettvann (ordinært vann) som moderator for å teste ulike forhold for brenselet i reaktoren.  

Reaktoren gikk kritisk: 9. juni 1961 

Reaktoren ble stengt ned: 1967 

Produsent: Noratom med bistand fra Institutt for atomenergi 

Type reaktor: Nulleffektsreaktor  

Kostnad: 3,00 mill. kr. – ca. 46 mill. kr. etter dagens kroneverdi (2023). 

Bakgrunn for reaktoren

Reaktoren skulle bli brukt av IFAs reaktorfysikere i arbeidet med å fastlegge fysikkparametere av betydning for utvikling av kraftproduserende reaktorer. Ved at formålet var å fastlegge fysikkparametere, var det hensiktsmessig at reaktoren hadde lavest mulig effekt. NORA produserte derfor bare noen få watt. Dette gjorde reaktoren veldig fleksibel, for å kunne teste ulikt type brensel, ulike kjernegeometrier og teste ulike brenselskombinasjoner. Reaktoren var også konstruert slik at den kunne testes både med lettvanns- og tungtvannsmodererte reaktorsystemer.  

Denne reaktoren var viktig for kunnskapsinnhentingen i forbindelse med målet om utvikling av kraftproduserende reaktorer, for IFAs mål om å bygge opp en kommersiell reaktorprodusent i Norge gjennom Noratom, og reaktoren la et grunnlag for et bredt internasjonalt samarbeid på reaktorforsking.  

Årsak til nedstengning

NORA-reaktoren hadde redusert nytteverdi etter at JEEP II ble satt i drift. De forsøkene som var prioritert ved reaktoren var gjennomført. I 1967 var instituttet i en krevende økonomisk situasjon, og det ble besluttet å kutte kostnader blant annet ved stenge ned NORA-reaktoren.  

JEEP II

Den siste reaktoren som ble bygget i Norge ved IFEs anlegg på Kjeller. JEEP II var en tungtvannsmoderert forsøksreaktor med svakt anriket uranoksid som brensel. Reaktoren ble brukt til nøytronbestrålingsoppdrag.  

Reaktoren gikk kritisk: 18. desember 1966 

Reaktoren ble stengt ned: 25. april 2019 

Produsent: Noratom i samarbeid med Institutt for atomenergi 

Type reaktor: Tungtvannsreaktor 

Kostnad: 12,4 mill. kr. – Ca. 155 mill. kr. – etter dagens verdi (2023) 

Lokasjon: Kjeller, Lillestrøm 

Bakgrunn for reaktoren

Hovedformålet var som nøytronkilde til diverse nøytronspredningseksperimenter, men reaktoren ble også brukt for produksjon av radioaktive isotoper. Reaktoren har særlig vært benyttet til grunnforskning innenfor fysikk og materialvitenskap, men også noe anvendt forskning. I reaktoren har nøytroner blitt brukt til å karakterisere grunnleggende strukturer i materialer. Forskningen har kommet samfunnet til gode i form av innovasjoner som for eksempel hydrogen- og CO2-lagring, flerfaseteknologi for olje og gass utvinning, batterier med større ladekapasitet, mulig løsning på problemet med resistente bakterier, bedre kreftbehandling med færre behandlingsskader, forbedrede materialer i byggkonstruksjoner og så videre. 

Reaktoren har levert bestrålingstjenester til internasjonale og nasjonale kunder, og vært en viktig bidragsyter i Norges bidrag til utviklingen av European Spallation Source (ESS) Home | ESS (europeanspallationsource.se). IFE har hatt et tett samarbeid med flere universiteter knyttet til utdanning av kandidater innen materialvitenskaper. 

Årsak til nedstengning

Stengingen av JEEP II skyldtes økonomiske, regulatoriske og tekniske utfordringer/ krav, og endringer i prioriteringer innen kjernefysisk forskning. 

Andre anlegg

Uranrenseanlegget

Åpnet: 1959 (Offisiell åpning 1961) 

Stengt: 1967 

Kostnad: 250 000,- kr. Ca. 3,4 mill etter dagens vedi (2023) 

Et eget uranrenseanlegg hadde vært på ønskelisten til instituttet siden JEEP I ble satt i drift. Formålet var at man skulle kunne behandle brukt brenselsmaterialer kjemisk. I korte trekk, dette skulle være en metode for å hente ut det ubrukte uranet og gjenbruke det som nytt spaltbart materiale (plutonium). Etableringen av anlegget var også av strategisk betydning på mulig fremtidig lokalisering av OEECs (OECD) planer om et gjenvinningsanlegg, som skulle betjene hele Vest-Europa. Grunnet etableringen av et lignende anlegg i Nederland, peilet fokuserte IFA gjenvinningsmetoder istedet for konstinuerlig rensing av brensel. 

IFA fikk økt støtte på 300 000,- kr. fra JENER-samarbeidet i byttet mot at IFA gjorde plutoniumekstraksjonsforsøk for svenske AB Atomenergi. 

Anlegget besto av tre deler: 1) Et vannbasseng for fjerning av kapsling rundt de sterkt radioaktive brenselselementen, 2) en “hotlab” for seperasjon av uran og plutonium fra spaltningsproduktene og 3) et anlegg for behandling av avfallsstoffene frem til deponering.  

Anlegget ble stengt ned i 1967 sammen med NORA-reaktoren da IFA måtte kutte kostnader. Anlegget var en pilot til et kommersielt renseanlegg, og IFA kunne ikke på det tidspunktet se noe realisme i å etablere et kommersielt uranrensenlegg, og derfor hadde også pilotanlegget færre argumenter for å holdes i drift.  

KLDRA

KLDRA eller Kombinert lager og deponi for lav- og mellomaktivt radioaktivt avfall, som det egentlig heter, er Norges nasjonale kombinerte lager og deponi for lav- og mellomaktivt radioaktivt avfall. KLDRA ble planlagt, designet, konstruert og bygget i regi av staten på 1990-tallet. KLDRA åpnet i 1999, det er eid av Statsbygg og drives av IFE på oppdrag fra Nærings- og fiskeridepartementet, som finansierer driften. Anlegget ligger under 50 meter inni fjellet og et består av fire separate fjellhaller, der tre er for deponering og én for lagring av avfall.

Anlegget er pr. i dag midlertidig stengt. Norsk nukleær dekommisjonering (NND), skal ta over anlegget i 2025. Du kan lese mer om NNDs arbeid med anlegget her.

Kapasiteten i KLDRA er dimensjonert for å dekke behovene for deponering av lav- og mellomaktivt radioaktivt avfall i Norge frem til 2035. Det vil ikke være plass til avfall fra demonteringen av de norske atomanleggene.

Hva er det som lagres?

KLDRA tar kun imot lav- og mellomaktivt avfall. Det lagres altså ikke høyaktivt atomavfall, som for eksempel brukt brensel fra forskningsreaktorer.

Radioaktive materialer og strålingskilder brukes for eksempel innenfor medisinsk behandling og diagnostikk, i industrien, i forskning og undervisning, og i forsvaret. Også røykvarslere inneholder en radioaktiv del som må behandles og oppbevares som radioaktivt avfall, og de deponeres i KLDRA. Når denne typen materialer har blitt brukt, tar IFE imot og behandlet avfallet i anlegget som kalles «Radavfall», før det deponeres eller lagres i KLDRA.

Sikkerhet og miljø i KLDRA

IFE er underlagt strenge konsesjonskrav og kontroll. KLDRA får jevnlig tilsyn av Direktoratet for strålevern (DSA) og det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) for å sikre at anlegget drives forsvarlig og i tråd med sikkerhetskravene.

Den radioaktive dosen til befolkning rundt anlegget aldri skal overstige 1 µSv (mikrosievert) per år. Til sammenligning er gjennomsnittlig dose fra naturlig bakgrunnsstråling i Norge på 3200 µSv per år. Ved KLDRA er dosen langt under 1 µSv per år.

I miljøovervåkningen for Himdalen kontrolleres luftutslipp og dreneringsvann hver måned. Ut over det har IFE et program med årlig kontroll av brønnvann fra lokale gårder, prøver fra tjern og bekker, og borevannsprøve fra en brønn i området. I tillegg samler IFE inn blåbær fra et større område rundt anlegget. Slik sikres det at det aldri er noen form for lekkasjer fra KLDRA til omgivelsene.

Forbedringer av KLDRA

KLDRA Himdalen har tatt imot og håndtert norsk lav- og mellomaktivt avfall fra industri, medisin og forskning siden 1999. I den perioden har reglene, retningslinjene og internasjonal beste praksis blitt vesentlig utviklet. Vi har mye mer kunnskap om lignende anlegg i dag, enn staten hadde da KLRA ble designet og bygget.

Derfor har IFE og NND, med bistand fra ekstern internasjonal ekspertise, gjennomført et omfattende arbeid med å utrede alle sider av KLDRA. Anlegget skal være like sikkert og trygt om 300 til 500 år, som det man planla for på 90-tallet.

Konsesjonsbetingelsene for deponering av ulike typer avfall og nuklider i KLDRA Himdalen har også endret seg i løpet av driftsperioden. Fra oppstart og fram til 2013 var det ingen begrensninger av spesifikk aktivitet i avfallet. Fra 2013 innførte DSA bestemmelse om at «Innholdet av langlivet alfaemitterende radionuklider skal ikke overstige 4000 Bq/g i en enkelt avfallsbeholder, og ikke overstige 400 Bq/g for gjennomsnittet av deponert radioaktivt avfall.» IFE er i dialog med DSA om å finne en trygg og god løsning for avfallet som er deponert og støpt inn før disse grensene ble innført.

Denne siden er under oppdatering, og mer informasjon om øvrige atomanlegg vil bli oppdatert fortløpende.

Referanser:

Dahl, Odd. (1981) Trollmann og rundbrenner, Gyldendal Norske Forlag, ISBN: 8205132267 

Njøstad, Olav. (1999) Strålende forskning, Tano Aschehoug, ISBN: 8251837367 

Fotografier ovenfor som ikke er markert med fotograf, er hentet fra IFEs egne arkiver. IFEs fotografer gjennom historien: Yngve Almankaas, Kjell Brustad, Terje Engh, Stenmarch, K.S. Foto, Studio 13 og Tore Trollbu.

Bruk av bilder

For bruk av bilder, ta kontakt med IFEs kommunikasjonsavdeling, presse@ife.no.