Tsjernobyl-kraftverket er ennå for mange synonymt med kjernekraft. Selv om denne reaktortypen aldri ville blitt bygget i Vesten, viser den hvor galt det kan gå hvis ulykken virkelig er ute ved et kjernekraftverk. (Foto: Colourbox)
Tsjernobyl-kraftverket er ennå for mange synonymt med kjernekraft. Selv om denne reaktortypen aldri ville blitt bygget i Vesten, viser den hvor galt det kan gå hvis ulykken virkelig er ute ved et kjernekraftverk. (Foto: Colourbox)

Ny og sikrere kjernekraft

Er atomkraften i ferd med å rake sitt dårlige rykte ut av glørne etter Tjernobyl-katastrofen på 1980-tallet? Fagfolk på AAAS-konferansen i Boston tegnet framtida for neste generasjons kjernekraftverk i lyse farger.

Publisert

AAAS, Boston 14. - 18. februar 2008

American Association for the Advancement of Science (AAAS) holder årlig en samling der forskere fra hele verden og mange fagområder samles for å diskutere ny forskning.

Viktige temaer i år er klima, energi, helse og overføring av kunnskap og teknologi til utviklingsland.

AAAS utgir blant annet tidsskriftet Science, og er verdens største allmenne forskningsorganisasjon med over 120 000 medlemmer. AAAS arbeider for fri og ansvarlig forskning og støtter utdanning og forskningsformidling.

Kilde: AAAS

Målet er sikker kjernekraft med lite atomavfall innen 2030.

Kjernekraften sliter ennå med et dårlig rykte etter Tsjernobyl-ulykken på 1980-tallet.

- En slik reaktor ville aldri blitt tillatt i USA eller noe annet vestlig land, understreket David Hill fra Idaho National Laboratory under AAAS-konferansen.

Likevel har den radioaktive skyen fra Tsjernobyl hengt tungt over tilliten til kjernekraften helt siden ulykken skjedde i 1986.

- Tilliten til kjernefysisk kraft ble tapt allerede på 1970-tallet, da kjernekraft gikk ut av forsøksfasen og industrien slakket på sikkerhetskravene, mente Hill.

Innebygget sikkerhet

Den internasjonale organisasjonen Generation IV International Forum (GIF) leder utviklingen av de nye kjernekraftverkene.

Ett av hovedmålene med Generation IV-initiativet, er å lage enda sikrere atomkraft.

Initiativet kom opprinnelig fra USA, men nå er også atomkraft-stormaktene Frankrike og Japan med, i tillegg til andre viktige land som Frankrike, EU-organisasjonen Euratom, Kina, Canada og Brasil.

De sikre kjernekraftverkene skal være laget slik at hvis noe går galt, så vil kjernereaksjonene i reaktoren stanse av seg selv.

Det er altså ikke snakk om separate sikkerhetssystemer som skal passe på en grunnleggende ustabil reaktor. Sikkerheten er bygget inn i selve grunnkonstruksjonen.

- Fordi sikkerheten er bygget inn i konstruksjonen fra begynnelsen av, vil ikke sikkerheten gjøre kraftverkene dyrere, mente Hill.

Et annet viktig hovedmål er å redusere mengden av atomavfall. Dette kan gjøres ved å “brenne opp” atomavfallet i reaktoren, slik at det omformes til andre og mindre farlige grunnstoffer som raskere mister sin radioaktivitet.

To teknologier blir utviklet i Generation IV-programmet for å nå blant annet disse målene.

Hydrogen fra atomkraft

Den første reaktortypen som vil bli bygget, opererer ved svært høye temperaturer, rundt 1000 grader celsius.

Den høye temperaturen gjør det mulig å bruke reaktoren til andre formål enn bare å produsere elektrisitet.

Hydrogen til brenselceller kan utvinnes ved å splitte vannmolekyler med varmen fra kjernekraftverket, forklarte Jacques Brouchard fra Generation IV International Forum

Reaktoren kjøles med heliumgass, som ikke reagerer med andre stoffer eller blir radioaktivt i kontakt med kjernebrensel. Natrium kan også brukes.

Hjemmebrent-reaktoren

En annen type reaktorer er av den såkalte raske reaktoren (fast reactor). I en slik reaktor brukes brensel som ikke kan starte en kjedereaksjon på egen hånd, altså mindre farlig brensel.

Brenselet må bombarderes med kjernepartikler som beveger seg med stor fart. Først da blir brenselet omdannet til andre stoffer som lettere lar seg spalte i kjedereaksjoner.

Slik kan den raske reaktoren “brenne” drivstoff for eget forbruk.

Med slik “hjemmebrenning” kan reaktoren bruke mange flere typer brensel, for eksempel thorium, som det finnes mye mer av i naturen enn det uranet som blir brukt i vanlige kjernekraftverk.

- Denne teknologien finnes i dag, men er ikke så effektiv som den vi planlegger med Generation IV, hevdet Brouchard.

- Generation IV-reaktorene vil også gi mye mindre avfallsstoffer, sa han videre.

Brenner opp avfallsstoffer

En ulempe med vanlige atomkraftverk er at de lager avfallsstoffer. Disse må lagres i sikre lagre langt under jorda, ofte i mange tusen år.

De raske reaktorene brenner opp slike farlige avfallsstoffer, som plutonium og neptunium. De blir omformet til andre stoffer.

Noen av dem er ikke radioaktive, og andre mister radioaktiviteten fortere, slik at de ikke må lagres så lenge.

Mindre avfall på avveie

En risiko med kjernekraft er at terrorister skal få tak i radioaktivt materiale og bruke det til å lage atombomber.

- Generasjon 4-reaktorene vil i utgangspunktet være mindre utsatt for tyveri av radioaktivt materiale, hevdet Brouchard.

De vil være mer teknisk avanserte, dyrere, og ta lengre tid å bygge, og dermed vanskeligere for terrorister og stater som Iran og Nord-Korea å ta i bruk.

Dessuten er det kjernefysiske brenselet uegnet for atomvåpen, og de kjernefysiske prosessene gjør det ellers vanskelig å hente ut potensielt farlige stoffer som plutonium.

Likevel advarer han om at det vil bli viktig med god kontroll av reaktorene. Det “skitne” brenselet som Generasjon IV-reaktorene kan bruke, er vanskeligere å spore tilbake til kilden hvis det kommer på avveier.

Selv om materialet riktig nok ikke kan brukes til å lage atombomber, kan det likevel spres med en vanlig bombe, og lage radioaktiv forurensning.

Innebygget sikkerhet

Den innebygde sikkerheten i Generation IV-reaktorene er en såkalt passiv sikkerhet. Det betyr at hvis de blir overopphetet, vil kjernereaksjonene gradvis stanse opp, ikke bli kraftigere og komme ut av kontroll.

Det går an å lage brensel og kjølestoffer slik at når de blir overopphetet, så avtar kjedereaksjonene og dermed varmen.

Hadde Tsjernobyl-kraftverket vært laget slik, ville aldri katastofen skjedd. Der sviktet kjølingen, og kjernereaksjonene løp løpsk. Vannet rundt brenselsstavene begynte å koke, og hele reaktoren ble som en trykkoker der topplokket ble sprengt til værs av damptrykket.

Opinionen må vinnes

Generation IV International Forum får nå den tunge jobben med å omforme visjonene til fungerende teknologi. De må også klare å vinne publikum for kjernekraften.

Stemningen for kjernekraft er langsomt i ferd med å snu, ettersom flere og flere veier ulempene ved fossilt brensel og klimaendringer opp mot den rene energien fra et velfungerende kjernekraftverk.

- Vi vil møte mange utfordringer. Alle teknologiene vi utvikler vil ikke lykkes, men vi håper at noen av dem vil kunne innfri kravene vi stiller, avsluttet Jaques Brouchard her på AAAS-konferansen i Boston.