100 miljoner till framtidens kärnbränsle

Christian Ekberg utvecklar processer för att återvinna nytt kärnbränsle ur atomsoporna efter dagens kärnkraft, i stället för att slutförvara det i urberget för all framtid. Foto: Jan-Olof Yxell/Chalmers

100 miljoner till framtidens kärnbränsle

De gamla kärnkraftverken är på väg att ta slut, atomsoporna hopar sig i mellanlagren och kärnkraftsmotståndet tilltar. Då får Christian Ekberg vid Chalmers 100 miljoner kronor för att utveckla bränsle till framtidens bridreaktorer, en typ av kärnkraft som valdes bort på 1960-talet.

Annons
100 miljoner till framtidens kärnbränsle

Så fungerar bridreaktorn. Grafik: Jonas Askergren

Verktyg

Säkerheten är rigorös på väg in i Christian Ekbergs labb på Chalmers. Bakom många kodlåsta dörrar, och efter flera träskobyten, finns några halvsekelgamla handskboxar med glasväggar.

På 1960-talet användes de av FOA för att tillverka plutonium till svenska atombomber. Nu används de för att koka ihop framtidens kärnkraftsbränsle för bridreaktorer, även det med plutonium som ingrediens. Tillverkningen av bränslet är en av bridreaktorernas svaga punkter, eftersom samma process och material kan användas för kärnvapen.

– Håller man på med kärnkraft finns alltid risken för kärnvapenspridning, säger Christian Ekberg, professor i industriell materialåtervinning vid institutionen för kärnkemi.

– Det är ofrånkomligt, vilken teknik man än använder. Men i våra processer försöker vi se till att inte få plutonium i ren form.

Christian Ekberg leder ett EU-projekt med en budget på hundra miljoner kronor. Under fyra år ska forskare från sexton organisationer i tio länder utveckla framtidens kärnbränslen. I Sverige deltar KTH och Westinghouse, förutom Chalmers.

I arbetet ingår att ta ett helhetsgrepp där reaktorfysiker, kärnkemister och separationskemister samarbetar om hela kärnbränslecykeln: alltifrån anrikning, via kärnreaktor till slutförvar.

En tiondel av projektpengarna används av Christian Ekberg och hans kolleger på Chalmers. Deras jobb är att utveckla processer för att separera de olika ämnena i dagens utbrända kärnbränsle för att sedan koka ihop dem till ett nytt bränsle. Tanken är att bränslet ska användas i framtidens bridreaktorer: den fjärde generationens kärnkraft.

De nya reaktorerna ska ta vara på betydligt mer av energin i kärnbränslet än vad dagens reaktorer klarar. De utnyttjar bara någon procent av energin i kärnbränslet, resten blir avfall. I bridreaktorerna kan avfallet återanvändas så att minst åttio procent av kärnenergin utnyttjas.

Återanvändningen innebär att de långlivade, radioaktiva ämnena i dagens atomsopor återförs till kärnbränslecykeln. Därmed minskar såväl mängden avfall, som den tid det behöver lagras oåtkomligt för människan. Istället för att slutförvara dagens voluminösa kärnavfall i hundra tusen år, behöver bridreaktorernas komprimerade avfall bara slutförvaras i några tusen år.

– I ett mänskligt perspektiv är hundra tusen år en evighet, säger Christian Ekberg, som i ungdomen var övertygad kärnkraftmotståndare.

I stället för att gräva ner och försegla atomsoporna, som nu är den svenska modellen, kan det befintliga avfallet upparbetas och återanvändas, utan att ny uran behöver brytas och anrikas.

– Dock måste avfallet från upparbetningen slutförvaras, påpekar Christian Ekberg.

Det bränsle som utvecklas på Chalmers kan eldas i den blykylda bridreaktor som Christian Ekbergs kollega och kompis, Janne Wallenius vid KTH, har utvecklat. En laddning på sjuttio kilo räcker för att få reaktorn att ge en halv megawatt värme i tjugofem år.

De två forskarna vill bygga experimentanläggningen ”Electra-FCC” i Oskarshamn och ta den i drift 2023. Där ska de demonstrera hela kärnbränslecykeln.

Fakta Så återanvänds atomsopor

För att återvinna kärnbränslet huggs de använda bränsle- elementen upp och behandlas med salpetersyra. Uranbränslet, med sitt slagg av olika grundämnen, löses upp och kan skiljas från resterna av de korrosionssäkra kapselrören.

I lösningen finns de oanvändbara avfallsprodukterna blandade med klyvbara ämnen, som uran, plutonium och americium.

De användbara ämnena separeras från avfallet med vätskeextraktion: Den sura lösningen blandas med ett organiskt lösningsmedel, som fotogen. Blandningen rörs om och bildar en emulsion där de vattenlösta ämnena kan ta sig över till oljan. Olika tillsatser underlättar överflyttningen för vissa ämnen, som uran och plutonium, och försvårar för andra.

Den bränslerika oljan skummas av och de rara dropparna går vidare till produktionen av nytt kärnbränsle.

Det nya bränslet blandas enligt recept och bildar oxider, nitrider eller karbider. Ämnena torkas in och bränslet formas, komprimeras och sintras till färdiga bränslekutsar.

Av: Anders Wallerius
Mejla reportern

Ny Tekniks dagliga nyhetsbrev - Teckna nu, kostnadsfritt!

Kommentarer

Debattinlägg blir automatiskt tillgängliga för andra användare så snart den som skrivit ett inlägg har publicerat det. Var och en ansvarar själv för innehållet i sina inlägg.

Det går inte längre att kommentera denna artikel.

106 kommentarer Sortera: Äldsta överst

5
5
106
Nu visas kommentar 1-5
Visa fler kommentarer:

Startsidan

Ringhals ligger illa till när mp uppger att flera reaktorer kommer att stängas under mandatperioden.

MP: Flera reaktorer stängs

Socialdemokraterna och Miljöpartiet är nu överens om energifrågorna, inklusive höjda krav på kärnkraften. 154 kommentarer

Energibolags mardröm sann

Oro hos Svensk Energi efter uppgörelse hos S och MP. 22

Uselt resultat för kärnkraftverk

Oskarshamns kärnkraftverk går mycket dåligt. 23

Vilken reaktor bör stängas först?

Se resultatet
  • O1 79%
  • O2 6%
  • Ringhals 1 9%
  • Ringhals 2 6%
Rösta
Världens häftigaste stationer

Världens häftigaste stationer

BILDSPEL. Järnvägsstationer har ofta utmärkande utseende och placering. De kanske mest spektakulära hittar du här.

Svensk-tysk metod leta terrorbomber

Svensk-tysk metod leta terrorbomber

Minsta spår av ingredienser till bomber kan upptäckas med sensorer som utvecklats av svenska och tyska forskare. 7 kommentarer

Microsoft hoppade över 9:an och gick direkt på windows 10.

Microsoft skippade 9:an – här kommer Windows 10

Ska göra livet enklare för traditionella kontorsanställda som jobbar med mus och tangentbord. 42 kommentarer

Henriksdals reningsverk

Mikroplast flödar ut i havet via avloppet

Upp emot 70 miljoner partiklar av mikroplast per timme släpps ut i havet. 9 kommentarer

Batteri motar vinterkylan

Nu klubbas äldsta synten

Unik synthesizer som designades på 1800-talet ska nu auktioneras ut i New York.

Annons
Pappersbruket i Hallsta.

Slutslösat på pappersbruket

De har investerat i system som tar vara på värme från produktionen. 5 kommentarer

Trängselskatt Göteborg.

Oklart läge efter nej till trängselskatten

Varken Socialdemokrater eller Moderater vill säga hur situationen i Göteborg ska lösas. 9 kommentarer

Hur bör politikerna agera gällande omröstningen om trängselskatten?

Se resultatet
  • Strunta i folkopinionen 35%
  • Stryka någon av satsningarna eller finansiera dem på annat sätt 52%
  • Begära att någon av de övriga avtalsparterna hostar upp mer pengar 13%
Rösta
Röststyrningen på mobilen tar ingen hänsyn till om det är du som pratar.

Enkla attacken som tar över din mobil

TEKNIKSVEPET. Här är ett urval av de senaste nyheterna. 1 kommentar

Det slogs två rekord i vindkraft i helgen.

4 gigawattimmar på bara en timme

Blåsväder fick den svenska vindkraften att slå två produktionsrekord. 148 kommentarer

Öppen fjärrvärme.

Fjärrvärmen lämnar oljan

Fjärrvärmebranschen satsar grönt. ”Sveriges största miljöprojekt.” 2 kommentarer

Fjärrvärmerören får effektivare isolering.

Vakuum sänker förlusterna

I fjärrvärmenätets distributionsfas beräknas 10 procent av all värme gå förlorad.

Svenska utsläppen av växthusgaser minskar

Fjärrvärmen spelar här en viktig roll, enligt Naturvårdsverket. 1 kommentar

”Vänlig” målarfärg ger fler allergier

Det svåra jobbsamtalet

En medarbetare kommer för sent, maskar eller luktar illa.

SKB: Vår metod för slutförvar fungerar

SKB: Vår metod för slutförvar fungerar

Efter 30 år av forskarkrig. ”Koppar korroderar inte i rent vatten” hävdar kärnkraftsindustrins bolag SKB i ny rapport. 33 kommentarer

Airbus A350 godkänd för trafik

Airbus A350 godkänd för trafik

Airbus A350 har fått godkänt för trafikflygningar av europeiska flygsäkerhetsmyndigheten EASA. I slutet av året väntas första leverans till flygbolag. 4 kommentarer

Brokollapsen: Vanligt 
att gjutformar rasar

Brokollapsen: Vanligt att gjutformar rasar

KTH-professor: Det handlar nästan alltid om konstruktionen. 6 kommentarer

Fotograferade bron – sedan kollapsade den

En ingenjör tyckte bron som höll på att byggas hade ojämnheter och tog bilder av den. Två timmar senare var den borta. 8 kommentarer

Motorvägen öppnar onsdag

Båda riktningar ska vara körbara, lovar Vejdirektoratet.

Brinnande bro Colorado River.

Brinnande broar och såpaglid

Kolla in andra broar som rasat, brunnit eller glidit på såpa.

Svenskt biobatteri matchar litiumcell

Svenskt biobatteri matchar litiumcell

Svenska forskare har tagit fram ett batteri baserat på återvunnet litium och biologiska material med motsvarande energiinnehåll som litiumjonbatterier. 7 kommentarer

Upptäcker lavin 100 gånger snabbare

Världens minsta 3g-modul

En 26 mm lång 3g-modul ska öppna nätet för småprylar.

300 SL prins Bertil

Den första superbilen

TEKNIKHISTORIA. Måsvinge­bilen var världens snabbast serietillverkade bil. Men den var inte utan brister. 4 kommentarer

High tech-rullen ska 
hindra trassel på linan
High tech-rullen ska 
hindra trassel på linan

High tech-rullen ska hindra trassel på linan

UNDER SKALET. Nappar det? Under Skalet plockar isär en högpresterande fiskerulle. 4 kommentarer

Kaianders bästa seriestrippar
Kaianders bästa seriestrippar

Kaianders bästa seriestrippar

Du har väl inte missat Ny Tekniks finurlige serietecknare? Här är Kaianders Semplers senaste alster.

Det senaste från Ny Tekniks roligaste sajt!

Det senaste från Ny Tekniks roligaste sajt!

Undrar du också om Snömannen är hittad? Och hur stark är den nya Supertejpen? Anmäl dig till Teknikrevyns nyhetsbrev så får du veta! 1 kommentar

Topplista

Senaste quizen

Alla våra quiz
Kawasakis hemlis var ett monster

Kawasakis hemlis
var ett monster

Visar upp en kompressormatad motorcykel som inte liknar något annat på marknaden. 5

Gruvjobb hos Boliden

De ska locka fler ingenjörer till underjorden

Utmaningen: Slå hål på myten om det kalla livet i gruvindustrin.

Gratis trådlös uppkoppling

Lovade bort sitt barn mot gratis wifi

När läste du senast igenom ett användaravtal? 2

Privat ubåt mot djupen

Privat ubåt mot djupen

Super Falcon Mark II ger en flygliknande färd mot 120 meters djup. 1

På ett dygn laddade 100 000 personer ner Firechat-appen i Hong kong

Demonstranter duckar stängda mobilnät

Över 100 000 i Hongkong har laddat ner appen Firechat. 4

21 skäl att börja träna

21 skäl att börja träna

Så lite krävs för att förlänga livet med fem år.

Man som söker drömjobbet

Schyssta värderingar avgör jobb-valet

Men var fjärde anser att egna företaget misslyckas i att förmedla sin värdegrund.

Lennart Nilsson Award 2014 går till forskaren Timothy Behrens

Bilderna som avslöjar hur hjärnan kopplar

Timothy Behrens använder avancera magnetkamerateknik.

3d-printa gitarr som spelas på av bandet Xerox.

Världens första konsert med 3d-printade instrument

”Inte en spricka eller en repa någonstans.” 5

En fullskalemodell av en del av skrovsidan på regalskeppet Vasa används för belastningstester på KTH.

Modellen som ska
rädda Vasa

Arbetet med att utveckla en ny stöttning till regalskeppet är i full gång.

Prisade för enklare diagnos av nervskador

Prisade för enklare diagnos av nervskador

Gav seger i Inission Innovation Award.

Sara Waltz.

Hon gör gratis-jätten mer internationell

Sarah Watz president för fritt webbpubliceringssystem. 1

Trött projektledare

Projektledare fast i honungsfällan

En tredjedel av dem på väg in i väggen. 5

Lionel Messi FC Barcelona.

FC Barcelonas spelstil unik

Forskning visar hur laget jobbar. 3

Prenumerera på Teknikrevyns nyhetsbrev

Prenumerera på Teknikrevyns nyhetsbrev

Veckans bästa artiklar direkt i brevlådan.

jobb147 st

Annons
Annons

Senaste videoklippen

Kawasaki Ninja H2R

Visa alla

Hitta konsulten

Sök bland tusentals konsulter på nya Konsultguiden.se