Vägen från radioaktivt till stabilt

Radioaktivitet avtar med tiden genom radioaktivt sönderfall som omvandlar radioaktiva atomkärnor till stabila. Processen sker exponentiellt vilket innebär att radioaktiviteten avtar väldigt snabbt i början för att sedan successivt gå långsammare.

Det är strålningen från sönderfallet som är farlig och gör de radioaktiva ämnena radiotoxiska. Hur radiotoxiskt något är beror på vilka radioaktiva ämnen som ingår och hur mycket av de olika ämnena som finns i det. Eftersom radioaktiviteten minskar exponentiellt minskar även graden av radiotoxicitet exponentiellt.

Exempel på exponentiell minskning för ett bränsleelement på Clab.

Exempel på exponentiell minskning för ett bränsleelement på Clab.

Det här innebär till exempel att det är väldigt stor skillnad på hur farligt använt kärnbränslet är efter 40 års lagring i mellanlagret Clab jämfört med när det kom dit. Men det innebär också att det inte är så stor skillnad på det använda kärnbränslet när det gäller radiotoxicitet efter 50 000 år och 100 000 år.

Så påverkar halveringstiden radioaktivt avfall

Exempel med 30 års halveringstid.

Hur kommer det sig att kurvan ser ut så här för de radioaktiva ämnena? Jo, det beror på något som kallas halveringstiden, alltså den tid det tar för hälften av ett radioaktivt ämne att sönderfalla. Halveringstiden är konstant men antalet atomkärnor som slumpvis sönderfaller avtar med tiden. Efter en halveringstid återstår hälften av det ursprungliga antalet atomer, efter ytterligare en halveringstid återstår en fjärdedel, och så vidare.

Använt kärnbränsle under de första 1000 åren

Olika radioaktiva ämnen har olika långa halveringstider vilket gör att olika ämnen dominerar radiotoxiciteten under olika tidsperioder. För det använda kärnbränslet så innebär det att under de första 1 000 åren dominerar ämnen där direktstrålningen är farligast. Direktstrålning är strålning som kan skada kroppen utan att strålkällan behöva komma in i kroppen. Efter det så domineras radiotoxiciteten av radioaktiva ämnen som man måste få i sig på något sätt för att det ska vara farligt. Det använda bränslet avger fortfarande direktstrålning men det ligger på en mycket lägre nivå än när avfallet deponerades.