Tema

Morgondagens reaktor löser kärnavfallsfrågan

Dagens lättvattenreaktorer förbrukar cirka 0,7 procent av energin i kärnbränslet. Resten placeras i slutförvar. För nästa generations kärnreaktorer ser situationen annorlunda ut. Målet för framtiden är 99 % förbränning och återvinning av bränslet.

Dagens lättvattenreaktorerna förbrukar cirka 0,7 procent av energin i kärnbränslet. Resten placeras i slutförvar. För nästa generations kärnreaktorer ser situationen annorlunda ut.

– 99 procents förbränning och återvinning av bränslet är målet. Det innebär att vi kan köra kärnkraftverk i Sverige i 5 000 år till utan att behöva gräva upp mer uran ur marken, säger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik vid KTH.

Han samarbetar tillsammans med forskare från Chalmers och Uppsala universitet för att förverkliga den fjärde generationens kärnkraft. I detta samarbete ingår projektet Electra, en liten blykyld reaktor för forskning och utbildning med planerad byggstart år 2020.

– Med denna typ av reaktor kan uranbrytningen upphöra helt. Testreaktorn Electra kan leda till en säkrare och uthålligare kärnkraft, som kan drivas av återanvänt avfall i 5 000 år, säger Janne Wallenius.

Allt använt kärnbränsle i Sverige förvaras i dagsläget i en bassäng i Oskarshamn, i väntan på att inneslutas i kopparkapslar och grävas ner i marken för djupförvaring. Enligt Janne Wallenius skulle den svåra frågan om slutförvar av kärnbränsle lösa sig när den fjärde generationens kärnkraft blir verklighet.

– Dagens använda kärnbränsle ska djupförvaras i hela 100 000 år. Våra nya reaktorer kommer att drivas på just det använda kärnbränslet, säger Janne Wallenius.

Det är förstås ändå viktigt att fortsätta utvecklingen av djupförvar för kärnavfallet, fortsätter han. Den lilla mängd kärnavfall som skapas av en Generation 4-reaktor behöver dock inte förvaras i marken längre än 1 000 år, jämfört med tidigare 100 000 år.

Det innebär i sin tur att även korrosionsforskare som kritiserat säkerheten i de planerade kopparkärlen kan enas om att förvaringen är säker.

– Den globala årsproduktionen av koppar på jorden skulle inte räcka till hela världens slutförvar, men faktum är att stålkärl skulle räcka bra för de nya reaktorernas bränsleavfall, säger Janne Wallenius.
Han fortsätter med att berätta att en unik egenskap med testreaktorn Electra är att de ersätter vattenkylningen med rent, flytande bly.

– Jag och min forskargrupp är först i världen att designa en realistisk reaktor som är helt blykyld, säger Janne Wallenius.

En nackdel med bly som köldmedium är att materialet är så tungt och korroderande att det snabbt nöter sönder och bryter ner bland annat pumpblad.

För att göra blyet mindre korroderande har forskare i Tyskland arbetat med att belägga stål med aluminium. Lösningen utforskas vidare i KTH:s korrosionslaboratorium, genom tester av aluminiumlegerade stål i bly.

– Men i testanläggningen Electra behövs inga pumpar, eftersom blyet i så här liten skala cirkulerar av sig självt. Vi ska ha hittat en lösning på korrosionsproblematiken när det är dags att bygga en kommersiell anläggning av Generation 4, säger Janne Wallenius.

För mer information, kontakta Janne Wallenius på 08-55 37 82 00 eller janne@neutron.kth.se.

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Morgondagens reaktor löser kärnavfallsfrågan

 lästid ~ 2 min