fredag 11 januari 2008

Kärnkraft?

Efter en förfrågan av E. Bylund har jag här komponerat ihop en liten artikel om kärnkraftens möjlighet i vårt land. Jag själv studerar kärn- och partikelfysik sista året på masterutbildningen i Uppsala och har givetvis höga kunskaper om detta ämne. Mitt syfte här är att kortfattat redogöra för var kärnkraften står idag och vad som kan hända i framtiden samt uppmuntra till saklig debatt som ej är styrd av känsloargument. Längst ned finnes ett rikt urval av länkar som är oerört läsvärda och sakligt informativa. Kopplingen till Amerikansk politk är givetvis rätt vag, men kan tjäna som underlag då man betraktar amerikansk energipolitik, de har mycket kärnkraft i USA.

Sedan ”vi röstade”om den svenska kärnkraftens nedläggning 1980 har mycket hänt i utvecklingen av kärnkraften i världen. Nya typer (generationer) av rektorer har utvecklats, som har bättre säkerhetssystem och använder sig avandra bränslen än rent Uran. Dessa kan inte rent fysikalsikt få en härdsmälta och lämnar inte heller kvar samma mängd långlivade radioaktiva ämnen som är potentiellt skadliga, som de vi har idag i vårt land (dessutom inget plutonium som alla verkar vara rädda för). Man bedriver dessutom forsking idag på sk. Transmutation, som går ut på att man använder det radioaktiva avfallet som bränsle genom att bestråla det. Resultatet är relativt billig el, och att det som blir kvar har en ofantligt mycket lägre halveringstid än det ursprungliga avfallet. En annan reaktortyp under utredning är att anväda grundämnet Thorium (Th) som bränsle. Anledningen till detta är att Uranet snart är slut, Th finns det mycket gott om, och att Th inte heller lämnar kvar något avfall eller kan råka ut för härdsmälta.

Reaktorn som exploderade i Tjernobyl 1986 var en sk. Grafitmodererad reaktor, som är mycket osäkra rent fysikaliskt. De reaktorer vi har i sverige idag är både gamla och ringrostiga. De reaktorer som byggs och utvecklas idag kan inte få härdsmälta rent fysikaliskt, så därmed kan man inte argumentera emot kärnkraft med hjälp av det argumentet. De kärnkraftverk vi har idag i Sverige har så pass bra säkerhetssystem så att om dessa skulle få härdsmälta så skulle inget radioaktivt ämne läcka ut.

Avfallet då? Jo, där har vi slutförvaring eller transmutation som alternativ. Tyvärr så är det ett rätt stort problem med de urandrivna kärnkraftverken vi har idag, att de lämnar avfall som vi antingen bara kan slutförvara eller transmutera. Problemet här ligger i att det är förbjudet att forska i sverige om nya kärnkraftsmetoder, vilket är absurbt. Varje år dör massor med människor i vårt land till följd av dåliga mediciner, felaktigt röntgen etc, men inte stoppas forskingen kring det? Eller forskning och utveckling av säkrare bilar? Och argumentet att skurkstater kan komma över avfallet och göra atombomber är rätt löjligt. Finns nog inget som är mer kontrollerat än just kärnkraftsavfall. Om skurkstaterna vill göraa tombomber så bygger de egna kraftverk där man maximerar andelen plutonium som bildas och de blir då otjänliga som energikraftver. I andra länder har kärnkraftsforskningen gått framåt medan vi inte har bidragit med vårt strå till stacken i samma utsträckning som övriga I-länder.

Idag (11 Januri i nådens år 2008) lade folkpartiet fram förslag om kärnkraftens framtid i sverige. Från oppositionen kom bla. Följande kritik (från aftonbladet):

– Att stänga en reaktor ser jag inte alls som aktuellt i nuläget. Kärnkraften kommer att finnas kvar länge i Sverige. Det är bra att de verk som finns moderniseras och blir säkrare. Men att bygga nya kärnkraftverk är omodernt. /T. Östros (s)

Om det nu är omodernt, varför utvecklas och byggs det mängder med toppmoderna och nya typer av kärnkraftverk runt hela jorden? Och huvudfrågan är vad som är bäst, inte vad som är på modet.

– Om folkpartiet lyckas med att dra igång en stor kärnkraftsdebatt har man lyckats med att föra Sverige flera decennier bakåt i tiden i stället för att lösa dagens klimatproblem. /Miljöpartiet

Kärnkraften är inte idag som den var för 30år sedan. Kärnkraft är en del av lösningen på detta problem.

– Kärnkraften är gammal, smutsig och farlig. Den är inte en del av en modern, ren och säker energipolitik. /Wiwi-Anne Johansson (v)

Kärnkraft är inte kärnkraft (inte gammal heller för den delen), tydligen skulle hon må bra av att läsa en kurs i elementär reaktorteknologi, eller åtminstone uppdatera sig något. Pinsamt uttalande från henne.

Vindsnurror däremot är mycket mycket gamla, och opålitliga och tar stor plats, är mycket dyra i drift. Det går åt kopiösa mängder med stål (mycket mer att bygga reaktorer) att tillverka dem och de tar stor plats i landskapet. Är det sådant vi skall ha i vårt ”moderna” samhälle? Tio tusentals vindsnurror, vad ska utomjordingarna säga när de kommer? (Obs skämt). De kan dessutom bara tjäna som komplement pga deras opålitlighet, elnätet kan inte hantera för stora svängningar.

Negativt med dagens kärnkraft är uranbrytningen och även brytandet av framtida material (Th tex) måste förbättras. Arbetsvillkoren för de som arbetar med detta måste förbättras, vilket kommer resultera i något dyrare bränsle, men kommer ändå ge mycket billigare el än vindkraft. Sista punkten är som tidigare nämnts avfallet från dagens och gårdagens reaktorer (dvs de Urandrivna). Här kan vi välja, gräva ner skräpet och hoppas att det håller sig där nere säkert i tusentals år, eller återanvända det som bränsle igen? Argumentet om säkerheten i reaktorerna kan ej vara objekt i dagens debatt som tidigare nämts.

Vad jag vill framföra i denna lilla artikel är att kärnkraft inte är samma som kärnkraft, många olika typer finns och utvecklingen har gått framåt sedan de gamla trotjänarna från 70- och 80-talet byggdes, 30-40år kan göra rätt mycket.

Länkar (i urval):
www.mfk.nu
http://www.ski.se/extra/tools/parser/index.cgi?url=/html/parse/index.html
http://www.ecolo.org/
http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/BOOK.html (gratis bok på nätet)
http://www.world-nuclear-news.org/
http://www.nephy.chalmers.se/
http://www.neutron.kth.se/
http://www.inf.uu.se/
http://www.oru.se/oru-upload/Institutioner/Naturvetenskap/Dokument/Fysik/AO/Materia/Student/Sakerhet.pdf

6 kommentarer:

Erik sa...

Väldigt intressant Glenn. Jag tycker att du visar hur tydligt det är att debatten kring kärnkraft ofta handlar om känslor snarare än förnuft.

Jag ser fram emot kommentarer från någon som är emot kärnkraft :)

Ronie Berggren sa...

Intressant. Jag kan ingenting om detta ämne, men detta var lärorikt!

Glenn sa...

Jag skrev utan att blinka eftersom jag kan så pass myket pga min utbildning. Man ser ju väldigt tydligt på motreaktionerna på expressens och aftonbladens forum där det konstant refereras till saker som ej kan hända som tex härdsmältor osv. Ni som är mer insatta i USA's politik än vad jag är, vad är skillnaderna/likheterna mellan demokraternas och republikanernas energipolitik?

Frid!

Erik sa...

Jag läste denna Bali-rapportering på svt, och jag påminns om varför jag överhuvudtaget är skeptisk till delar av "miljörörelsen":

"Det är en ung amerikanska i t-shirt, rödblommig av svett och hetta, som skäller ut en äldre, distingerad amerikansk man i morkblå, dubbelknäppt kavaj, till synes helt oberörd av hettan:

- Det är din generation som orsakat en klimatkatastrof - och nu lämnar ni åt min generation att reda upp skiten. Min väninna Janets hus håller på att spolas ut i havet, stranden är snart helt borta. Och desssutom har du sett till att hela världen hatar vårt hemland USA!!

Hon har nära till gråten, han bara tittar pa henne."

Stora delar av den politiskt korrekta miljörörelsen verkar vara så emotionell och fingerpekande (mot de "onda") att förnuftet ofta trängs undan. Det känns ungefär som att det är samma typ av person som är emot kärnkraft som står och spyr galla över alla som inte tror att Al Gore är frälsaren.

Leve den rationelle och ödmjuke miljökämpen!

David sa...

Transmutation låter onekligen som ett intressant alternativ till slutförvar av dagens kärnbränsle. Men jag utgår från att om någon lyckas bomba en anläggning för transmution så blir det inte kul. Vi får hoppas att de lägger anläggningen för transmution i Norrland i så fall, så att det inte gör så mycket ifall den blir bombad.

Vad gäller användande av Thorium så kvarstår följande faktum: bruket av en sådan kärnkraft strider fortfarande, liksom dagens kärnkraft, mot åtminstone något av de två systemvillkoren för ett hållbart samhälle (antingen systemvillkor 1 eller 2, eller båda, såvitt jag förstår). http://www.naturalstep.org/se/Kunskap/Forsta%5Fhallbarhet/Principer/

Varför satsa en massa pengar på forskning på icke-hållbara energislag när vi kan satsa dem på hållbara, bara för att halva världen fått Al-Gore-koldioxid-skräck-fnatt?

Vad gäller vindkraftverk så vill jag också påpeka att även om vindkraftselen är dyrare än kärnkraften idag så ska man dels komma ihåg att kärnkraften tidigare fått stora subventioner, och därtill att detta inte behöver vara fallet vid Thoriumdrift eller om man räknar in transmutation.

Att vindkraftverk kräver stora mängder stål för sin konstruktion är inte heller något större problem, då detta stål går att återvinna.

Vad gäller det faktum att vindkraftsel inte kan utgöra en alltför stor del av elproduktionen är detta ett relativt litet problem för Sverige eftersom vi har en så pass stor elproduktion från vattenkraft.

Om man ska tro wikipedia så har de kärnkraftsreaktorer som är igång i Sverige idag en samlad effekt på cirka 9 terawatt. Vindkraftverk med en effekt på 3 megawatt är idag vanliga. Kärnkraften motsvarar då alltså cirka 3000 vindkraftverk. Om man därtill räknar med att man kommar att använda sig av större vindkraftverk inom en snar framtid så kan man istället räkna med 4,5 MW per kraftverk, som är den effekt som är den högsta något kraftverk redan har. I så fall motsvarar kärnkraften endast cirka 2000 vindkraftverk. Tilläggas kan också att de befintliga kärnkraftverken, till vilka det går stora huvudkraftledningar, alla ligger i närheten av hav och stora skärgårdar, där det blåser mycket.

Vad partikelfysikstudenten fick siffran tiotusentals vindkraftverk ifrån vet jag inte. Den låter snarare emotionellt betingad än saklig.

Glenn sa...

David:

Ja thorium är fortfarande på skisstadiet, men är en mycket lovande kandidat. Speciellt med tanke på att man slipper långlivade och potentiella kärnvapens-nuklider och att det finns ett mycket stort förråd av dessa.

Transmutation och bombmning: Dagens kärnkraftverk tål att en fulltankad boeing flyger in i dem med full kraft. Ännu rigorösare byggnad kommer behövas för transmutationsanläggningar, eventuellt att verksamhetem sker under jord, eftersom man (så vitt jag vet) inte behöver tillgång till vatten för att kyla reaktortanken.

Vind: Att man kan återanvända stålet, vad har det med saken att göra? Ska inte vindkraftverken stå där väldigt länge? Min poäng var att den som säger att framställning av uran-bränslet släpper ut koldioxid och byggning av kraftverket måste även ta med i sin ekvation den enorma mängd stål som åtgår till vindkraftverken.. och hur mycket koldioxid det åtgår etc.

Sedan så var det matematiken.
"Om man ska tro wikipedia så har de kärnkraftsreaktorer som är igång i Sverige idag en samlad effekt på cirka 9 terawatt. Vindkraftverk med en effekt på 3 megawatt är idag vanliga. Kärnkraften motsvarar då alltså cirka 3000 vindkraftverk."

9terawatt = 9*10^12W
3megawatt = 3*10^6W
Det är alltså en faktor 3*10^6


Men nu ska vi ta detta ordentligt.
Kärnkraftverken i sverige leverar 70Twh om året, dvs 2.52*10^17J på ett år = medeleffekt på 8gigawatt.

Ett vindkraftverk kan MAX leverera 3-4megawatt (obs max, ett vinkraftverk gör inte detta, bara när det blåser optimalt, så låt oss säga att medeleffekten är 1megwatt.

Då blir förhållandet 8000.

Så jag måste ha refereat till de gamla verken som är i vårt land idag som leverar maximalt ca 0.8-1.5megawatt, som därmed har en väldigt låg medeleffekt.

Då måste vi ju även ta in i ekvationen hur pass kraftfulla de kärnkraftverk man gör idag, som leverar betydligt högre effekt än de gamla skitkorvarna vi har i vårt land idag;)

Angående terror igen då. Tänkt på hur lätt det är att riva ner vindsnurrorna?...

Sedan så tycker jag ju definitivt att vi ska ha vindkraft, är inte emot det alls. Men man måste inse att ett land ej kan få all sin elektricitet från vind. Ett land kan inte få all sin el från kärnkraft heller. En så kontinuerlig källa som möjligt behövs för att ha ett stabilt elnät, och där har vi vattenkraften, precis som även du har förstått. Men var ska du få de restrerande 40-50procenten ifrån? (dvs 100% - vattenkraft - vindkraft), det är ju lite där skon klämmer. Vad sägs dessutom att svenskar kan bli stora leveratörer av elekricitet till polen, balterna etc? Finns mycket pengar att tjäna.

Kärnkraft menar jag skall vara alternativet till importerad el samt sk. biobränsle. Och skall stå för ungefär den mängd som idag. Jag menar även att forskning om transmutation etc måste tillåtas, eftersom vi inte kan sitta här och titta på när övriga världen gör det. Sen när/om de blir klara, ska vi ta åt oss då?