Det våras för kärnkraften

2008-05-27 23:00  

Oljepriset skenar i vädret. Italien, som efter Tjernobyl sa blankt nej till kärnkraft, vill nu bygga nya reaktorer. I Finland byggs just nu en, och det finns planer för ytterligare två. Och för första gången sedan decennier vill man bygga nya kärnkraftverk i USA. Kommer uranet att räcka? Ny Teknik har talat med Janne Wallenius, professor i reaktorteknik på KTH.

Våras det verkligen för kärnkraften?

– Jo, det kan man nog säga. Det finns idag 440 reaktorer i gång i världen. Ett trettiotal nya byggs just nu. Och ­ytterligare 200 projekteras. Framför allt i Kina och Indien. Men även i USA har ansökningar lämnats in, och då för inte mindre än sex nya reaktorer. Och det finns till och med en solcellsmiljardär som vill bygga två nya rektorer av fjärde generationen i Oslo­fjorden.

Vad menas med ”fjärde generationens reaktorer”?

– Det handlar om nya typer av reaktorer som kan använda andra ämnen än uran som bränsle, och som förvandlar avfallet till nytt bränsle.

Vad då för ämnen?

– Framför allt de transuraner som bildas som biprodukter i vanliga lättvattenreaktorer – plutonium, americium och curium. Dessa ämnen utgör den farligaste och mest långlivade delen av det radioaktiva avfallet. Och plutonium har ju, som alla vet, också andra oönskade egenskaper. Finessen med fjärde generationens reaktorer är alltså att de dels kan oskadliggöra det långlivade radioaktiva avfallet genom att använda det som bränsle, dels att uranet därigenom räcker mycket längre.

– I dag sitter en bränslestav i reaktorhärden i ungefär fem år. Den har då bara utnyttjat 10–15 procent av sitt potentiella energiinnehåll.

– Uranbehovet till världens kärnreaktorer är i dag 60 000 ton per år. Man räknar med att det finns uranreserver på ungefär 14 miljoner ton, vilket gör att uranet räcker i ungefär 200 år. Men med de nya reaktorerna kan vi använda kärnbränslet hundra gånger effektivare. Samtidigt minskar vi mängden långlivat radioaktivt avfall till en hundradel.

Så bra. Finns det bridreaktorer igång i dag?

– Ja och nej. Ryssland och Indien har några halvkommersiella bridreaktorer, om 500 och 800 MW. Indierna experimenterar med att använda torium (som landet har stora förekomster av) som bränsle. Men det stora franska projektet med den natriumkylda bridreaktorn (en bridreaktor kan inte ha vatten som kylmedium, för vattnet bromsar ner neutronerna) Super-Phenix i Grenoble på 1980-talet blev ett fiasko. Den stängdes efter bara några månader.

Om det inte gick då, varför skulle det gå bättre att bygga bridreaktorer i dag?

– Fransmännen gjorde misstaget att för tidigt skala upp en experimentanläggning till full storlek. Men sedan är det kylmediet. I dag vill man använda flytande bly eller helium.

– Bly smälter vid relativt låg temperatur, runt 300 °C, men det kokar inte förrän vid 1 500 °C. Man har alltså en god säkerhetsmarginal om reaktorn skulle bli överhettad. Det går också att använda en blandning av bly och vismut. En sådan legering har en smältpunkt på bara 150 °C.

Har det byggts blykylda reaktorer tidigare?

– Ja. I Sovjetunionen byggdes från 1960-­talet sju kärndrivna ubåtar med bly-vismutkylda reaktorer. Det sägs att vissa av dem kom upp i 42 knop, och kunde köra ifrån de amerikanska torpederna. Något som naturligtvis bekymrade amiralerna i Pentagon. Men de här ubåtarna var extremt dyra i drift. De skrotades 1993 efter Sovjetunionens kollaps.

Hur är det med säkerheten? Är inte bridreaktorer mindre säkra än lättvattenreaktorer?

– Nej. Den nya generationen beräknas vara lika säkra eller säkrare. Sannolikheten för härdsmälta anses vara mindre än 10-6 per år. Får man förlust av pumpar kan kylmedlet cirkulera självt.

– Men det finns också en ny typ av reaktor kallad ”acceleratorreaktor” som anses extremt säker. I den är kontrollstavarna alltid nere, så att ingen kedjereaktion kan ske. I stället tillför man neutroner utifrån för att få igång kärnreaktionen. En europeisk blykyld acceleratorreaktor planeras nu till 2020, troligtvis i Belgien. Faktum är att man bara skulle behöva tio procent fjärdegenerationsbridrar för att ta hand om alla transuranerna från lättvattenreaktorerna, och därmed slippa slutförvara avfallet i hundratusentals år.

Det låter lite för bra för att vara sant. Det finns säkert en hake någonstans. Vad är problemen?

– Först och främst för att det är dyrt. Mycket dyrt. Faktum är att det blir betydligt billigare att gräva ner det långlivade avfallet i ett slutförvar än att ta hand om det i en bridreaktor.

– Det krävs också att man får fram nya starka material som tål höga temperaturer. Bly legerar sig med nickel, och det gör att vanligt nickelhaltigt rostfritt stål inte kan användas i blykylda reaktorer.

– Så har det sina sidor att i industriell skala hantera extremt radioaktivt material. Det vore inte bra om man plötsligt fick överkriticitet någonstans i processen. Det krävs också rigorös kontroll från IAEA så att inget kommer på avvägar. En del trans­uraner kan användas för kärnvapenproduktion. Och andra ämnen skulle kunna användas av terrorister till smutsiga bomber.

– Transporter av radioaktivt material är känsliga och farliga saker, så man lär bli tvungen att koncentrera bridreaktorerna till platser där man också har upparbetningsanläggningar och bränslefabriker. Fransmännen vill därför förlägga en natriumkyld bridreaktor till upparbetningsanläggningen i la Hague.

Hur många människor forskar i dag om kärnkraft i Sverige.

– Ett sextiotal. Vi är 30 här på KTH som forskar i reaktordesign och nya material. På Chalmers, där man ägnar sig åt upparbetningsforskning, finns ett tjugotal, och i Uppsala tio.

Vad anser du att vi, eller snarare ni, borde göra?

– Delta mer i internationella forskningsprojekt för utveckling av transmutationsreaktorer. I dag deltar vi bara med beräkningar. Jag skulle också vilja ha ett materiallaboratorium så vi kunde utveckla nya material, både för bränsle ochför kapsling, och sedan testa dem i Frankrike och hos ITU – EUs labb för transuraner i Karlsruhe.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt