Javascript är avstängt

Javascript måste vara påslaget för att kunna spela video

Webbläsaren stöds inte

SVT stödjer inte uppspelning i din webbläsare. Vi rekommenderar därför att du byter till en annan webbläsare.
På Chalmers i Göteborg utvecklas bränsle för den fjärde generationens kärnkraft. Foto: SVT

Ny kärnkraft kan ge el i tusentals år

Uppdaterad
Publicerad
Det radioaktiva avfallet blir nytt bränsle i den fjärde generationens kärnkraft och skulle kunna försörja oss med el i tusentals år framöver. På Chalmers i Göteborg utvecklar kärnkemister det nya bränslet.

På Chalmers tekniska högskola i Göteborg forskar kärnkemister på hur man kan göra nytt bränsle från använt kärnavfall. Atomsoporna består av tunga och radioaktiva ämnen som plutonium, americium, curium och neptunium.

– Vi vill ta den här högen som fortfarande är klyvbar och göra nytt bränsle av det. Det kommer inte att vara möjligt att bli helt självförsörjande men vi kan köra i rätt många tusen år, säger Christian Ekberg som är professor vid institutionen för kärnkemi i Göteborg.

Uranpellet

Han håller upp en liten uranpellet i sin hand.

–  Som man kör kärnkraften idag kan man få lika mycket energi ur den här som om man skulle elda 800 liter olja. Men om vi skulle köra generation-fyra system skulle vi kunna utvinna motsvarande 64 000 liter olja, säger Christian Ekberg.

Det är bara några procent av uranet i pelleten som blir energi och en stor del omvandlas till tunga och radioaktiva ämnen som plutonium.

Sluta cirkeln

I dag förvaras det svenska kärnavfallet i mellanlagringen i Oskarshamn i väntan på att slutförvaras i urberget utanför Forsmark. Om vi bygger ut den fjärde generationens kärnkraft kan avfallet i stället bli bränsle.

– Vi måste sluta cirkeln. Det är att man tar ut det använda bränslet, ta till vara det som kan återanvändas, göra nytt bränsle av det, sen in i reaktorn igen, och sen cirkulera det här. Det har man idag inte gjort i industriell skala, säger Christian Ekberg.

Se Vetenskapens värld på SVTplay eller på måndag den 6 april, SVT2 20.00.

Så utvinner man energi ur sten

Visa

Uran är en metall som finns naturligt i berggrunden. Det är det tyngsta ämne som finns naturligt på jorden. 

Det uran som används som kärnbränsle i ett kärnkraftverk består till största delen (97 procent) av isoptopen uran-238. Det betyder att den har 146 neutroner och 92 protoner i sin kärna.

Resten (3 procent) består av uran-235, som alltså har tre neutroner färre i sin kärna.  

I ett kärnkraftverk skjuter man neutroner på uranet och då beter sig uran-235 och uran-238 väldigt olika. Det är bara uran-235 som kan klyvas i dagens kärnkraftsystem.

När en neutron träffar uran 235 omvandlas den till uran 236.

Urankärnan blir då instabil och den börjar vibrera och till slut delar den sig. Och då frigörs enorma mängder energi, som sen blir värme.

Värmen kokar vatten, och ångan som uppstår driver en turbin som skapar el.

Dessutom: När urankärnan klyvs bildas lättare ämnen som kallas för klyvningsprodukter som cesium, jod, strontium och andra ämnen. De är mycket radioaktiva, men halveringstiden är relativt kort.

Nu har uran-235 har gjort sitt jobb – men vad händer då med uran-238 som ju största den av uranbränslet består av?

I vanlig kärnkraft kan uran-238 inte klyvas. Den fångar upp en neutron och då omvandlas atomen till plutonium-239, men även till ännu tyngre ämnena som americium, curium, neptunium.

Det är tungmetaller som inte finns naturligt på jorden i några större mängder. De är så giftiga och radioaktiva att de måste slutförvaras i 100 000 år.

Men plutonium, americium och de andra ämnena innehåller fortfarande stora mängder energi. Utmaningen i ett generation-fyra system är att separera ut de här tunga klyvbara ämnena och göra om dem till bränsle. I så kallade snabba reaktorer kan även de här ämnena klyvas, och ge energi.  

Lokal. Lättanvänd. Opartisk. Ladda ner appen nu!

Hämta SVT Nyheter i App StoreLadda ned SVT Nyheter på Google Play

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer