Full kraft när kärnreaktorerna regerade – och delade Sverige

2022-02-12 08:00  

TEKNIKHISTORIA. Hemliga atombombsplaner och hejdlös teknikoptimism. Växande motstånd, folkomröstning och beslut om avveckling. Svensk kärnkraft har gått genom toppar och dalar, och periodvis stått för över hälften av landets elproduktion.

Den 18 maj 1972 öste regnet ner över Simpevarphalvön utanför Oskarshamn, men inget rådde på den storslagna stämningen när Sveriges första kommersiella kärnkraftverk invigdes under pompa och ståt av kung Gustaf VI Adolf. Oskarshamn 1, som reaktorn hette, var helt svenskutvecklad och hade tagits fram av ingenjörer på Asea Atom utan inblandning av befintliga kärnkraftsländer som USA och Storbritannien.

Det rörde sig om en så kallad kokarreaktor, där vattnet i reaktortanken bringas till kokning och leds direkt till turbin- och generatoranläggningen. Turbinen, från Stal-Laval i Finspång, var 51 meter lång och 5 500 ton tung. Detta gjorde den till världens största dubbelrotationsturbin – en ångturbintyp som har två rotorsystem, vilka snurrar åt var sitt håll och på detta sätt kan omsätta mer av ångans energi.

Vid driftsättningen var kärnkraftverkets effekt 450 megawatt. Detta kan jämföras med Sveriges största vattenkraftverk, Harsprånget i Luleälven, som vid denna tid hade en effekt på 330 megawatt. Redan från starten kom Oskarshamnsverket att stå för omkring en tiondel av Sveriges årliga elproduktion.

Den första svenska experimentreaktorn R1 byggdes 25 meter ner under Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm. Foto: TEKNISKA MUSEET

Men historien går längre tillbaka än så. Nästan omedelbart efter USA:s atombombningar av Hiroshima och Nagasaki, började man i Sverige såväl som i andra länder att studera militära och civila tillämpningar av den nya tekniken. Samma år, 1945, startades både ett svenskt kärnvapenprogram och den så kallade Atomkommittén, som strävade efter att hitta fredliga användningsområden för kärnkraften. Men utvecklingen av civila och militära tillämpningar kom att flätas samman. 

”Den svenska linjen”, som den formulerades i en statlig utredning från mitten av 50-talet, gick ut på att Sverige skulle bli självförsörjande på kärnkraftens område genom att använda tungvattenreaktorer och inhemskt naturligt uran. Lejonparten av kärnforskningen ställdes under statlig kontroll som en integrerad del av det svenska kärnvapenprogrammet.

Därför valde man naturligt uran

Det fanns flera skäl till att man valde just naturligt uran i stället för anrikat uran som innehåller högre halter av isotopen U-235 (det huvudsakliga bränslet i kommersiella kärnreaktorer). Dels kunde naturligt uran utvinnas i Sverige, exempelvis ur alunskiffer i västgötska Ranstad. Och dels bildas plutonium när naturligt uran används i ett kärnkraftverk. Med detta plutonium skulle man, enligt strängt hemligstämplade planer, utveckla en svensk atombomb.

Det halvstatliga bolaget AB Atomenergi påbörjade 1950 bygget av den första svenska experimentreaktorn, som av säkerhetsskäl lokaliserades 25 meter ner i berget under Kungliga Tekniska högskolan (KTH) i Stockholm. Bara att spränga och förbereda bergrummet tog två år, och därefter tog det ytterligare två år att konstruera själva anläggningen.

Visir i plexiglas och plåt från R1 vid KTH. Foto: PETER HÅLL/TEKNISKA MUSEET

Den fick kort och gott heta Reaktor 1, eller R1. Man använde 2,9 ton uranmetall, på lån från Frankrike då den svenska uranutvinningen ännu inte kommit i gång, och 6,6 ton tungt vatten från norska Rjukan (känt för ”tungvattenaktionen” under andra världskriget, då norska motståndsmän sprängde tankar med tungt vatten som skulle användas i Nazitysklands kärnvapenprogram).

Läs mer: Ögonblicket: Radioaktivitet vid Forsmarks kärnkraftverk

Reaktortanken under KTH hade kapslats in i 90 centimeter grafit och 180 centimeter betong, och på de omkringliggande byggnaderna hade man i hemlighet placerat ut strålningssensorer. Och den 13 juli 1954 var det dags: tungvattnet började pumpas upp i reaktortanken med dess 126 bränslestavar medan neutronintensiteten mättes.

Bland de närvarande fanns AB Atomenergis vd Harry Brynielsson och reaktorfysikerna Nils Göran Sjöstrand och Bengt Pershagen. Den sistnämnde skulle långt senare skildra det hela i boken Blågul atom: Sveriges väg till fossilfri elproduktion (Fri tanke förlag, 2017).

”Vi hade ingen särskild neutronkälla, utan de primära neutronerna alstrades genom spontana fissioner i uranet. Nils Göran Sjöstrand och jag var ivrigt sysselsatta med att räkna om mätdata och pricka in resultaten på ett diagram som visade hur man närmade sig kriticitet, och vid vilken vattennivå reaktorn skulle bli kritisk”, skriver Bengt Pershagen i boken.

Till slut, klockan 18.59, startade kedjereaktionen. Sverige hade tagit steget in i atomåldern.

”Det hela förlöpte ganska odramatiskt, även om det gick åt mer tungt vatten än beräknat, och vid 19-tiden kunde vd Brynielsson ringa TT och meddela att Sveriges första reaktor hade startat”, återberättar Bengt Pershagen.

Effekten kyldes bort

Effekten var inledningsvis omkring 300 kilowatt värme, men höjdes efterhand till en megawatt. Då verksamheten var rent experimentell fanns varken turbin eller generator kopplad till reaktorn, utan effekten kyldes helt enkelt bort.

Reaktor 1 kom att få stor betydelse för forskningen på radioaktiv strålning och studiet av egenskaper hos neutroner och andra partiklar. Verksamheten bidrog även till medicinska tillämpningar, genom att man producerade radioaktiva preparat för strålbehandling av cancerpatienter. Men under 60-talet började man ifrågasätta placeringen av en kärnreaktor mitt i centrala Stockholm, och 1970 ställdes den av sedan två nya forskningsreaktorer byggts i Studsvik utanför Nyköping.

Bild från kontrollrummet i juli 1963, Ågestaverket. Foto: SVENSKA DAGBLADET/TT

Sveriges första egentliga kärnkraftverk konstruerades av Vattenfall, vid den nybyggda Stockholmsförorten Farsta, och startades 1963. Det döptes till Ågestaverket men gick även under namnet Adam, för att markera att det var först i en förväntad rad av efterföljare. Avsikten var att bygga små, lokala reaktorer för kraftvärmeproduktion på ett tiotal orter runt om i Sverige. 

Ågestaverket använde en så kallad tryckvattenreaktor, där högt tryck hindrar vattnet i reaktorn från att koka. Det leds sedan till en värmeväxlare för att i en sekundärkrets producera den ånga som driver turbinerna. Reaktorn levererades av Asea Atom, och till ånganläggningen valdes en begagnad de Laval-turbin från ångkraftverket i Värtan.

Bränslekutsarna, centimeterstora cylindrar av urandioxid, kom från Aseas bränslefabrik i Västerås. En av anläggningens tre bränslestavar kunde laddas med svenskt uran, från den inhemska brytning som inletts i Ranstad, men de övriga två måste laddas med importerad vara.

Provstart av Ågestaverkets R3 Adam 1963. Driftchefen Nils Rydell läste av manöverbordets instrument vid igångsättandet av reaktorn. Stående från vänster syns tekniske direktören E Göthe Malmlöw, reaktorinspektören Tore Nilsson och vd Harry Brynielsson. Foto: SVENSKA DAGBLADET/TT

Verksamheten finansierades med forsknings- och utvecklingsanslag, men Ågestaverket bedrev också skarp energiproduktion: årligen omkring 55 megawatt fjärrvärme, samt tio megawatt elektricitet som matades ut på elnätet. Att ha ett kärnkraftverk strax intill ett tätbebyggt bostadsområde sågs inte som något problem – tvärtom, det underlättade ju fjärrvärmedistributionen.

Efterhand höjdes effekten till 80 megawatt, och Ågestaverket kom att bli en pionjäranläggning som gav Sverige värdefull kunskap om kärnkraftsproduktion. När Ågestaverket planenligt stängdes 1974, hade det levererat totalt 800 000 megawattimmar värme och 415 000 megawattimmar elektricitet.

Men här inträffade också flera olyckor och tillbud, exempelvis våren 1969 då ett kylsystem kollapsade. Detta fick 500 kubikmeter vatten att forsa ner från ett kyltorn och in i reaktorbyggnaden. Kontrollfunktioner och styrsystem kortslöts, så att anläggningen inte längre gick att kontrollera.

Kontrollrummet i Ågestaverket omfattas inte av rivningen, men vad som ska hända med det är oklart. Vattenfall ska diskutera saken med fastighetsägaren Stockholms stad. Foto: Fredrik Ekenborg

Reaktorn var nära att torrläggas, vilket i värsta fall hade kunnat leda till en härdsmälta mitt bland Stockholms södra förorter. Olyckan betraktas än i dag som den allvarligaste incidenten i svensk kärnkraftshistoria.

Parallellt med detta fortsatte det militära utvecklingsspåret. Sveriges andra kärnkraftverk, Marviken utanför Norrköping, började byggas 1965 i syfte att både producera el och att ta fram plutonium till atombombsprogrammet. Kokarreaktorn döptes till Eva, efter Ågestaverkets Adam. 

Plutoniumproduktion ointressant

Men under 60-talet öppnades den internationella marknaden för anrikat uran, vilket gjorde det svenska, naturliga uranet mindre intressant för den civila kärnkraften. Och 1968, när Marvikenverket nästan var färdigbyggt, godkände Sverige det multilaterala icke-spridningsavtalet Nuclear Non-Proliferation Treaty, som skapats för att hindra spridningen av kärnvapen.

Marviken utanför Norrköping blev Sveriges andra kärnkraftverk, byggt både med syftet att producera el och att ta fram plutonium till atombombsprogrammet. Här under byggperioden på 1960-talet. Foto: GÖRAN ALGÅRDS SAMLING/HISTORISK BILDBYRÅ/TT

”Den svenska linjen” övergavs, plutoniumproduktion blev ointressant, och Marvikenverket laddades aldrig med något kärnbränsle (det utrustades senare med en oljeeldad ångpanna). Det svenska kärnvapenprogrammet avslutades formellt 1972, samma år som Oskarshamn 1 togs i drift.

Oskarshamn 2 startades två år senare, och hade en 70 meter hög kokvattenreaktor från Asea Atom. Effekten var 580 megawatt men höjdes senare till 630 megawatt.

Året därpå startades de första reaktorerna i halländska Ringhals och i Barsebäck mellan Malmö och Landskrona. Bägge var svenskutvecklade kokvattenreaktorer med 730 respektive 600 megawatts effekt. Men senare samma år startades Ringhals 2, en tryckvattenreaktor från amerikanska Westinghouse med 900 megawatts nettoeffekt. 

Interiör från kärnkraftverket Barsebäck utanför Malmö, där den första reaktorn byggdes 1975 och den andra två år därefter. De togs ur drift 1999 respektive 2005. Foto: TOBIAS RÖSTLUND/TT

Fler reaktorer följde: Barsebäck 2 startades 1977, och tre år senare öppnades ett helt nytt kärnkraftverk i Forsmark utanför Uppsala. Kraftverken byggdes konsekvent vid kusten för enkel tillgång till kylvatten.

Rose-Marie Arvidsson, kontrollrumstekniker på Forsmark 1. Foto: GÖRAN HANSSON/FORSMARKS KRAFTGRUPP

Forsmark 2 och Ringhals 3 togs i drift 1981, Ringhals 4 startades 1983, Forsmark 3 kom i gång två år senare. Samma år, 1985, driftsattes Oskarshamn 3. Med tiden kom den att utvecklas till världens största kokarreaktor med nettoeffekten 1 400 megawatt.

Besökare i reaktorhallen i Forsmark. Foto: GÖRAN HANSSON/FORSMARKS KRAFTGRUPP

Perioden mellan 1985 (då Oskarshamn 3 startades) och 1999 (då Barsebäck 1 stängdes), kan beskrivas som svensk kärnkrafts guldålder. Landet hade tolv reaktorer, som vissa år – exempelvis 1986, 1991, 1994 och 1996 – svarade för över hälften av landets elproduktion.

 

--

Demonstration mot kärnkraft utanför Ringhals kärnkraftverk i augusti 1978. Foto: KAMERAREPORTAGE/TT

Kärnkraftens kokpunkt slutade i folkomröstning

Under 1970-talet växte kärnkraftsmotståndet i landet. Från ”Den svenska linjen” gick vi till en folkomröstning med Linje 1, Linje 2 och Linje 3.

Från början var även miljörörelsen i huvudsak positiv till kärnkraften, eftersom den betraktades som en ”ren” energikälla som både minskade oljeberoendet och kunde rädda de sista orörda Norrlandsälvarna från vattenkraftsutbyggnad.

Men efterhand började man oroa sig för kärnkraftsolyckor, för hur det radioaktiva avfallet skulle hanteras, och för att den civila kärnkraften skulle gynna spridningen av kärnvapenmaterial. Sverige fick en regelrätt folkrörelse mot kärnkraft, med aktivister och sympatisörer från bägge de politiska blocken.

Kärnkraftsmotståndet fick ytterligare styrka av den så kallade Harrisburgolyckan 1979. En reaktor vid kraftverket Three Mile Island utanför staden Harrisburg i USA drabbades av partiell härdsmälta, och radioaktiva ädelgaser spreds till omgivningen. Den svenska regeringen utlyste en folkomröstning om kärnkraften, där tre linjer ställdes mot varandra.

Valsedlarna till folkomröstningen om kärnkraft år 1980. Foto: PER KLAESSON/TT

Linje 1 stöddes av Moderaterna och var den mest kärnkraftspositiva.

Linje 2, som stöddes av Socialdemokraterna och Folkpartiet, gick ut på att kärnkraften skulle avvecklas ”i den takt som är möjlig med hänsyn till behovet av elektrisk kraft för upprätthållande av sysselsättning och välfärd”.

Linje 3 stöddes av Centern och VPK, och krävde att alla svenska kärnkraftverk skulle avvecklas inom tio år.

Det blev Linje 2 som vann, med 39,1 procent av rösterna. Linje 1 och Linje 3 fick 18,9 respektive 38,7 procent av rösterna. Riksdagen satte år 2010 som ”slutdatum” för när den sista reaktorn skulle vara ur bruk.

Men även om hälften av Sveriges reaktorer stängts från 1999 och framåt, har de politiska avvecklingsplanerna strukits. Detta har fått kärnkraftsägarna att investera i moderniseringar och prestandahöjningar i de kvarvarande kärnkraftverken, så att dessa ska kunna drivas fram till 2040-talet.

De sex kvarvarande reaktorerna – i Forsmark, Ringhals och Oskarshamn – står i dag för drygt 30 procent av landets elproduktion.

Din bonus som Ny Teknik-läsare: En del av svensk teknikhistoria

Du som är prenumerant på Ny Teknik digitalt får som bonus ett urval av artiklarna från Teknikhistoria, ett magasin om den tekniska och industriella utvecklingen som lett fram till samhället som det ser ut i dag – med fokus på den svenska utvecklingen.

Vill du få en bit av historien direkt hem i brevlådan? Teckna din prenumeration redan i dag på: https://nyt.se/prenumeration-teknikhistoria

Gilla Teknikhistoria på Facebook för att få senaste nytt ur historien!

Gilla Teknikhistoria på Instagram!

Tommy Harnesk

Mer om: Kärnkraft

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

Debatt