KÄRNKRAFT

Hur?

Kärnkraft bygger på, som många andra kraftverk, att vatten värms upp så att det bildas ånga som sedan driver en turbin. I kärnkraftverk bildas värmen genom klyvning av atomer. Bränslet i en kärnkraftsreaktor innehåller uran 235, uran 238 och neutroner som rör sig åt olika håll och med olika hastigheter. Ibland rör sig neutronerna i så låg hastighet att atomkärnan drar till sig neutronen som i sin tur klyver atomen. Då frigörs energi dvs värme som värmer vattnet.

Det frigörs även nya neutroner efter varje klyvning som i sin tur klyver andra atomer och på så sätt bildas en kedjereaktion. Förutom att det är ångan från vattnet som driver turbinen så används vattnet även som en moderator, ett ämne som har förmågan att bromsa neutronerna så att det ej sker en alltför snabb process. Man blandar även uran 235 med uran 238 för att hålla kedjereaktionen igång i lagom takt. Man har också styrstavar som fångar upp neutronerna. Styrstavarna reglerar processen genom att mer eller mindre skilja bränslelementen åt. Man kan istället för vatten använda t ex grafit som bromsar upp processen men det är inte att rekommendera eftersom grafit är brandfarligt och det uppstår mkt höga temperaturer i en reaktor. I de flesta fall där grafit används använder man reaktorn till kärnvapenframställning (t ex Tjernobylreaktorn).

Atomklyvning-kedjereaktion

Uranbrytning

Brytningen av uran är mkt miljöförstörande. Det var därför som försöken att bryta uran i Sverige (i Ranstad i Västergötland på 60-talet, i Pleurajokk i Lappland och Lilljuthatten i Jämtland på 70-80-talen) stötte på så starkt motstånd. Istället bryter vi vårt uran i andra oftast mkt fattigare länder än Sverige där människor och särskilt urbefolkningen få lida för att vi ska producera vår "miljövänliga el". Svensk kärnkraft har många liv på sitt samvete, bl a aborginer i Australien, indianer i USA och Kanada och afrikanska folk i Niger, Gabon och Namibia. Bara det inte är i Sverige människor dör så bryr vi oss tydligen inte.

Brytningsprocedur och anrikning

Av ett ton malm får man normalt ut mellan 200 g och 2 kg natururan. Man lakar ut natururanet i uranverket som brukar ligga intill urangruvan. Lakningen innebär vanligtvis att man krossar uranmalmen och blandar den med svavelsyra. Det gula pulver man får fram från urlakningen kallas "yellow-cake". Ungefär 3 ton sandvälling blir kvar som avfall. Avfallet innehåller, förutom kemikalier och en rad tungmetaller och närmare 90% av den ursprungliga radioaktiviteten.

För att framställa en kuts uranbränsle som väger ungefär 15 g krävs det ungefär 78 g natururan, vilket genomsnittligt ger upphov till 200 kg radioaktivt gruvavfall, och dessutom bl a 150-450 kg koldioxidutsläpp till luften (beroende på framställningssätt)Till det hela svenska kärnkraftsprogrammet fram till år 2010, vilket beräknas ge 1900 TWh, krävs totalt 40 000 ton natururan eller 7750 ton anrikat uran.

Avfallet släpps ut i avfallsdammar. Sådana finns nu vid de flesta uranverken. Det kan dock lätt uppstå läckor och det är svårt att göra dammarna helt täta. Tidigare släpptes avfallet rakt ut i sjöar och floder. Dammarna kan även riskera att torrläggas och då riskerar avfallet att spridas med vinden. Man ödelägger stora landområden för uranbrytningen.

I Rössinggruvan i Namibia gör man av med ca 8 miljoner ton svavelsyra per år. Anläggningen förbrukar även 40 000 kubikmeter vatten per dygn, i Namibiöknen. Många gruvarbetare drabbas av lungcancer på grund av radongasen(radon bildas när uranet sönderfaller). Människor som bor nära eller nedströms urangruvorna riskerar att få sjukdomar av olika slag. Fiskar och andra vilda djur får i sig radioaktiva isotoper som sedan, genom det naturliga kretsloppet, når människan.

Nedmontering av kärnkraftverk

Många av världens kärnkraft kommer snart att vara uttjänade och kosta massor med pengar att plocka ihop. Samtidigt uppmuntrar vi länderna i tredje världen att satsa på kärnkraft (eftersom det är vi som då kan sälja kärnkraftverk och bränsle till dom för dyra pengar). Livstiden för ett kärnkraftverk är ungefär 30 år. I världen finns idag 443 reaktorer i drift. Man har redan avvecklat 65 utöver de 443. De flesta av de 65 finns fortfarande kvar som byggnader. I dag väntar ca 10 reaktorer på att stängas. 66 fler ska stängas redan år 2000 och ytterligare 162 st år 2010. Det tar 50 år att sanera och riva en reaktor. Nu har man bråttom att ta reda på hur man gör. Det är nämligen fram tills nu, inte så vanligt att man stänger kärnkraftverk och ännu ovanligare är att man river dem. När en reaktor drivits i 30 år är många delar i reaktorn helt utslitna och det lönar sig inte längre att driva verket p g a att kostnaden för reperationerna blir allt för omfattande. En reaktor utgör även, efter 30 år i drift, en stor säkerhetsrisk. I Europa håller man nu på med forskning för att kunna göra nedmonteringsprocessen så effektiv och så lite kostsam som möjligt. Skrotningen av en reaktor sker i tre steg:

1: Först tar man bort bränsle-elementen ungefär så som man gör när man byter bränsle. Bränslet utgör 99% av radioaktiviteten i hela kärnkraften. Sedan dränerar man alla reaktorns vätskesystem, kopplar från de olika driftsystemen och förseglar alla de mekaniska öppningarna.

2: I ett år framöver måste verket bevakas av lika många som när verket var i drift. Sedan plockar man bort allt utöver reaktorkärnan

3: Detta steg tar årtionden. Efter tio halveringsperioder (50 år) av radioaktiviteten kan man nu påbörja nedmonteringen av reaktorkärnan. Anledningen till att man inte börjat tidigare är att arbetarna då skulle utsättas för alltför höga mängder strålning.

Nedmonteringen av en reaktor kommer att kosta väldigt mkt. I Sverige beräknar man att en reaktor kommer att kosta mellan 600 miljoner och 1 miljard att riva.Som tur är har de svenska kärnkraftverks- producenterna i åratal betalt in 2,4 öre för varje kilowattimme de producerat, till en speciell fond. I denna fond finns nu 19 miljarder som är till för avvecklingen.

Kärnkraftens topplista
Kraftverk: USA Frankrike Japan England Ryssland Canada Tyskland Ukraina Sverige
I drift 109 59 51 35 32 22 19 14 12
Stängda 11 9 0 9 11 2 13 3 0
Rivna 11 2 1 0 2 0 1 0 0

Slutförvaring och avfall

Varje år byts en del av reaktorbränslet ut. När bränslet tar slut måste det slutförvaras eftersom uran blir radioaktivt när dess atomer klyvs. Förbrukade bränslestavar förvaras i vattenbad vid kraftverket i ett eller flera år. Sedan förvaras stavarna i ett centrallager. En liten del resterande uran kan användas(upparbetas) till nytt bränsle men den andra mkt större delen består dels av lågradioaktivt avfall som det tar en kortare tid att avradioaktivisera. Den andra delen består av medelradioaktivt avfall som det tar ca 40 år att avradioaktivisera. Den tredje delen består av högradioaktivt avfall (ca 10%) som det tar 100 000-tusen år att avradioaktivisera. För att bli av med det svenska utbrända kärnbränslet vill kärnkraft- sindustrins avfallsbolag, Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) kapslas avfallet in i behållare av stål och koppar och sedan dumpas det i berggrunden. Avfallsbehållarna ska enligt SKBs förslag, som kallas KBS-3, grävas ner i tunnlar 500 m under marken där de omges av bentonit, en slags lera. Bentoniten ska skydda behållarna mot rörelser i berget och förhindra att grundvattnet rör sig fritt. Tunnlarna ska sedan fyllas igen och förslutas för alltid.

SKBs förslag har diskuterats i många år. Idén innehåller en rad osäkerheter:

Bränslets radioaktivitet kan påverka andra ämnen mm. SKB menar att avfallet i sig är olösligt vid kontakt med grundvattnet för att bränslet är keramiskt. Fakta är dock att radioaktiv påverkan på grundvattnet kan öka vattnets benägenhet att lösa upp avfallet. Avfallets motståndskraft mot upplösning beror på vattnets pH-värde. pH-värdet kan variera starkt under 100 000 år p g a hydrogeologiska förändringar. Eventuell rost på stålkapslen kan även påverka vattnets pH-värde genom en elektrolys. Kopparen skyddar ju i och för sig mot rost men eftersom koppar är ett mjukt material kan kopparhöljet skadas av transporteringen till förvaret eller av rörelser i berggrunden. Om kopparhöljet blir skadat kommer stålet att börja rosta. När stål rostar bildas vätgas. När gasen expanderar skapas tryck som kan utvidga brottet i kapseln.

Vid framtida jordbävningar eller förkastningar kan kapseln lätt skadas eller brytas. Bentonitleran som omger kapseln sägs kunna skydda kapseln från jordrörelser. Det är dock omöjligt att visa om leran kan motstå påfrestningar från t ex en istid. Det är även oklart om leran hindrar vandring av kortlivad aktivitet (t ex cesium) om dessa kommer ut ur behållaren. Bränslet kommer att fortsätta stråla ut värme i inkapslingen och man vet inte riktigt hur leran reagerar på detta. Urberget är heller inget bra skydd eftersom det är långt ifrån intakt. Arbetet med att bygga "slutförvaret" kan även orsaka sprickor. Vattenflödet ökar och minskar med åren i olika sprickor och det är därför oförutsägbart var den bästa platsen är. Nya sprickor bildas hela tiden.

"Den bästa platsen idag kan vara den sämsta i morgon"

Historia

På 1950-talet togs värdens första kärnkraftsstationer i drift, i Sovjetunionen och i Storbritannien. Sveriges första anläggning fanns i Ågesta, Stockholm. Den producerade el till bostäder från 1964 till 1974. Sverige har även forskningsanstalter som AB Atomenergi i Nyköping som startade 1948. Sedan 1969 tillhör företaget svenska staten och heter sedan 1978 Studsvik Energiteknik AB. Studsvik har två små test- och forskningsrektorer, R2 på 50 MW och R2-0 på 1 MW. En annan stor forskningsorganisation är den amerikanska AEC (Atomic Energi Commission) med ett stort antal forsknings- och utvecklingsföretag. Den intensiva forskningen kring atombomber var en av anledningarna till att kärnkraften på allvar började diskuteras som energikälla.

Kärnprovsprängning

1951 levererades den första elektriciteten från en kärnreaktor och 1956 kopplades det första kärnkraftverket in på det allmänna elnätet (Calder Hall i England). Denna energikälla tycktes först vara helt bekymmersfri och ett förverkligande av sciencefiction-drömmarna. Dessa blev dock mardrömmar med olyckan i reaktorn Tree Mile Island i Harrisburg i USA och Tjernobyl i Ukraina. Tjernobylolyckan försöktes först att tystas ner i några veckor innan Sverige upptäckte den. Anledningen till att olyckan i Tjernobyl fick så stora konsekvenser var bl a att man använde grafit som moderater. Grafiten fattade eld när reaktorn inte kyldes av p g a defekt kylsystem och höga temperaturer uppstod. Reaktorinkapslingen sprack p g a det höga trycket och radioaktiv strålning fördes iväg med brandröken och spred sig ända upp till norra Sverige. De största anledningen till att konsekvenserna blev så omfattande var dock att kärnkraftverket i Tjernobyl var just ett kärnkraftverk. Idag har redan ca 300 människor dött och ca 600.000 skulle behöva läkarvård pga olyckan (pengabrist) och fler kommer att offras av kapitalisterna i deras ständiga jakt på profit och deras likgiltighet för dom som inte kan köpa sig fria.

Idag är mer än hälften av världens vetenskapsmän sysselsatta med att utveckla ny krigsutrustning. Skulle bara en liten del av dem, istället jobbat med att utveckla nya energikällor skulle kol, olja, naturgas och kärnkraft endast existerat i historieböcker.

Sveriges Kärnkraftsverk

Kommersiella reaktorer
Typ av reaktor: Effekt:(MW) Komersiell drift: Drifttillstånd:
Barsebäck 1 BWR 615 år 1975 Ej Begränsat
Barsebäck 2 BWR 615 år 1977 år 2010
Forsmark 1 BWR 1006 år 1980 år 2010
Forsmark 2 BWR 1006 år 1981 år 2010
Forsmark 3 BWR 1200 år 1985 år 2010
Oskarshamn 1 BWR 465 år 1972 Ej Begränsat
Oskarshamn 2 BWR 630 år 1975 Ej Begränsat
Oskarshamn 3 BWR 1198 år 1985 år 2010
Ringhals 1 BWR 860 år 1976 Ej begränsat
Ringhals 2 PWR 917 år 1975 31/12 2005
Ringhals 3 PWR 960 år 1981 år 2010
Ringhals 4 PWR 960 år 1983 år 2010

Barsebäck

Oskarshamn-Reaktor1&2

Forsmark-Reaktor 1&2

Ringhals-reaktor 1,2&3

BWR=Kokarreaktor PWR=Tryckvattenreaktor

Montering av turbin vid Ringhals kärnkraftsstation