Naturlig radioaktivitet kan gi kostnadssmell for industri og samferdselsprosjekter

Masseuttak i samferdselsprosjekter kan skape uforutsette problemer allerede fra første spadetak. 

Mye av berggrunnen i Norge, spesielt alunskifer, galgebergskifer og andre svartskifere, inneholder varierende mengder naturlig radioaktivitet. Det kan være alt fra noen hundre til flere tusen becquerel per kilo.

I en stabil tilstand er dette uproblematisk. Men så snart anleggsmaskinene gyver løs, er det fare for at det som var "bare stein" bli definert som radioaktivt avfall, eller radioaktivt deponeringspliktig avfall.

I verste fall kan det koste millioner i stillstand og deponiutgifter.

– Når du tar masser ut av et stabilt miljø – der de har ligget trygt i millioner av år med lite oksygen – og eksponerer dem for luft og vann, akselererer den naturlige forvitringen, forklarer Cato Wendel og Mila Pelkonen. 

Begge er forskere ved avdeling miljøsikkerhet og strålevern, Institutt for energiteknikk (IFE) på Kjeller. Innenfor strengt bevoktede gjerder har de rigget seg til med en stor kaffekanne. De forteller entusiastisk om hvilke prosesser som kan settes i sving når det gjøres innhogg i naturen. 

Sur avrenning fra alunskifer

Wendel synes detektivjobben er noe av det mest spennende:

– Spesielt det å forstå hvordan stoffer beveger seg i naturen, og hvorfor de noen ganger tar veier man ikke forventer. 

IFE er for mange kjent som et tungt forskningsmiljø med avanserte laboratorier. Men de spiller også en viktig rolle som rådgiver. Blant annet bistår de en anleggsbransje som ofte mangler oversikt over risikoen knyttet til naturlig forekommende radioaktivt materiale (NORM).

Når pH og redoksforholdene endres fordi steinmaterialet tas opp til overflaten og får økt overflateareal, vil utlekkingen av tungmetaller og radionuklider kunne øke dramatisk. 

– Vi kaller det mobilitet. Når pH-verdien endres og stoffene endrer form, kan vi få selektiv utlekking, sier Wendel.

Foto: privat

Sur avrenning fra alunskifer-deponier kan forårsake utlekking av både tungmetaller og radionuklider

Resultatet er ofte synlig som rødlig, oransje slam i bekker og grøfter

Prøvetaking og analyser kan avdekke om grenseverdien for radioaktivt avfall er overskredet

– Et klassisk eksempel er sur avrenning fra alunskiferdeponier, “acid rock drainage”, supplerer Pelkonen.

Resultatet er ofte synlig som rødlig, oransje slam i bekker og grøfter, jernforbindelser som har felt ut og fanget opp forurensningen i lokale "hotspots".

Dette indikerer at radioaktive fraksjoner kan ha blitt oppkonsentrert på måter som gjør at de overstiger grenseverdiene for radioaktivt avfall.

Et eksempel er Taraldrud alunskiferdeponi i Nordre Follo, hvor utfellinger har blitt påvist til å inneholde opptil to ganger grenseverdien for radioaktivt avfall i forskriften. 

Slike mekanismer er relevante for alle industrier som bearbeider stein og bergmateriale, for eksempel anleggsbransjen og gruveindustrien, men også for olje- og gassvirksomheten.

Oppkonsentrering av radionuklider skjer også i deler av produksjonsprosessen, samt i avfallsfraksjoner fra prosess- og metallindustri.

Komplekst regelverk

I store infrastrukturprosjekter kan valg av metode påvirke mobiliteten og overføringen av radionuklider direkte.

Moderne tunnelboremaskiner (TBM) som ble brukt i Follobaneprosjektet og Fornebubanen, knuser fjellet til langt finere masser enn tradisjonell sprengning som for eksempel i Regjeringskvartalet.

– Finere masser betyr større overflate. Når overflaten øker, går de kjemiske reaksjonene raskere. Det betyr at masser fra en TBM kan være mer utsatt for utlekking enn grov sprengstein.

– Hvis entreprenøren ikke har tatt høyde for dette i massehåndteringsplanen, kan de få seg en svært kostbar overraskelse, påpeker IFE-teamet.

Regelverket rundt NORM er komplekst. For å overholde det må operatøren forstå prosessene som påvirker mobiliteten.

Mange virksomheter er ikke klar over at både massene de tar ut og massene som ligger igjen kan falle inn under definisjonen av NORM.

– Kompetanse på radioaktivitet og NORM er en relativt smal nisje. Noen entreprenører og industribedrifter har folk som kan det, andre har nesten ingen erfaring, sier Pelkonen. 

– De fleste kundene kommer til oss etter at de har fått beskjed om at de har et problem, sjelden i forkant. Da har gjerne Direktoratet for strålevern og atomsikkerhet (DSA) allerede stilt krav til dem, fortsetter hun.

Utslippstillatelse tar tid

IFE ønsker helst å komme tidlig på banen for å ta prøver og gjøre en kartlegging.

– Når vi vet hva vi har å forholde oss til, kan vi lage et overvåkningsprogram som er praktisk gjennomførbart. Målet vårt er å finne løsninger som både tilfredsstiller strenge myndighetskrav og som gjør at entreprenøren kan gjøre jobben sin uten unødvendige stans.

Konsekvensen av å være bakpå kan være dramatisk for fremdriften.

– Det finnes ingen fast track for utslippstillatelser. Saksbehandling tar tid. Hvis et prosjekt må stanses mens man venter på godkjenning eller nye analyser, løper kostnadene raskt, sier Wendel.

– Vår jobb er blant annet å sikre at søknader, overvåkningsprogrammer og dokumentasjon er korrekt, slik at fremdriften ikke stopper opp.

En økende utfordring for bransjen er kapasiteten på deponier. Det er få steder i Norge som kan ta imot store volumer av avfall som både er lavradioaktivt og har høyt organisk innhold, som avfall fra olje- og gassindustrien.

– Å sende alt til spesialdeponi er verken bærekraftig eller økonomisk forsvarlig. Prisforskjellen på å deponere radioaktivt avfall kontra deponeringspliktig radioaktivt er enorm.

Kan spare kundene for store utgifter

Det er her IFEs kompetanse på radionuklidene i bergmaterialet, og hvordan disse transformeres, kommer inn. Ved å forstå nøyaktig hvilke grunnstoffer som lekker ut og hvor de ender opp, kan IFE hjelpe kunden å forstå hvor i prosessen radionuklider oppkonsentreres.

– Vi må vite hvor og hva vi skal måle. Noen ganger ser vi at radioaktiviteten oppkonsentreres i spesifikke avfallsstrømmer, for eksempel i finstøv eller slam, sier Pelkonen.

– Ved å identifisere disse strømmene, kan kunden kanskje friskmelde store deler av massene, og kun spesialbehandle den lille fraksjonen som faktisk utgjør en risiko, poengterer hun.

IFE sine tjenester tilknyttet NORM

Dette kan våre NORM-eksperter hjelpe deg med.

Les mer