Takket v?re nedrustningsavtalen mellom Russland og USA i 1994, er 500 tonn h?yanriket v?penuran fra 20 000 atomv?pen brukt som brenselstoff i amerikanske kjernekraftverk. Dette tilsvarer ti prosent av det samlete str?mforbruket i USA de siste tjue ?rene.
Amerikanerne blander v?penuranet med vanlig uran. Uheldigvis f?rer metoden til store mengder langlivet, radioaktivt avfall som menneskeheten m? leve med de neste 30 000 ?rene.
N? har en forsker ved Universitetet i Oslo kommet frem til en ny l?sning som kan redusere det radioaktive avfallet med 95 prosent. L?sningen kan brukes i lettvannsreaktorer, som er den vanligste reaktortypen i vestlige kjernekraftverk i dag.
Trikset er ? blande v?penuranet med grunnstoffet thorium. Norge har med sine 180 000 tonn en av verdens st?rste forekomster av thorium. Brorparten av de norske thoriumforekomstene fins i Fensfeltet utenfor Ulefoss i Telemark.
– Det er fortsatt 20 000 atomv?pen igjen i verden. Hvis man blander uranet fra disse ladningene med thorium, kan man utnytte mye mer av energi-en og f? langt f?rre farlige avfallsstoffer. Avfallet blir dessuten mindre radioaktivt i fremtiden, forklarer stipendiat Sunniva Rose p? Senter for akseleratorbasert forskning og energifysikk (SAFE) ved Universitetet i Oslo.
Hun er landets eneste forsker som har f?tt stipend for ? studere reaktorfysikk sammen med de store gutta ved Institut de Physique Nucléaire utenfor Paris. Hun er en av landets f? forskere som har tilgang til den superhemmelige koden som gj?r det mulig ? datasimulere kjernefysiske reaksjoner i en atomreaktor. USA er meget strikse med slike koder. De frykter at land som Iran skal f? tak i koden.
Bedre enn USA
FREDELIG: – Det er fortsatt 20 000 atomv?pen igjen i verden. Hvis man blander uranet fra disse ladningene med thorium, kan man utnytte mer av energien og f? langt f?rre avfallsstoffer enn det amerikanerne klarer i dag, poengterer stipendiat Sunniva Rose. Foto: Yngve Vogt
Da russerne i sin tid lagde atombombene, brukte de sv?rt mye energi og penger p? ? lage h?yanriket uran. I l?sningen til Sunniva Rose blir ikke denne energien kastet bort.
– Amerikanerne kaster bort alt dette arbeidet ved ? blande det h?yanrikete uranet med naturlig uran for ? fremstille lavanriket uran.
For ? skj?nne dette, er det viktig ? forst? forskjellen p? lavanriket og h?yanriket uran.
Akkurat som alle andre grunnstoffer fins uran i mange ulike isotoper.
Uran-235 og uran-238 er bare to av de mange mulige isotopene til uran. Uran har 92 protoner.? Numrene 235 og 238 st?r for summen av protoner og n?ytroner. Jo flere n?ytroner, desto tyngre er atomkjernen.
I naturlig uran fins det mindre enn én prosent uran-235. Resten er uran-238. N?r man ?ker andelen uran-235 i forhold til uran-238, kalles det anriket uran. Vanlig uranbrensel i amerikanske atomkraftverk har fem prosent uran-235. Atomv?penbrensel har minst 90 prosent uran-235.
Kjernekraftenergi blir skapt ved ? spalte atomer. Det skjer ved ? bombardere brennstoffet med n?ytroner. Det er langt lettere ? spalte uran-235 enn uran-238. N?r uran-235 spaltes, frigj?res store mengder energi. Da f?r man frie n?ytroner som starter en kjernefysisk kjedereaksjon.
I den l?sningen som amerikanerne har valgt, blir v?penuranet, uran-235, blandet med naturlig uran, alts? nesten rent uran-238. Uran-238 er opphavet til sv?rt farlig, radioaktivt avfall.
I forslaget til Sunniva Rose kan en andel p? fem prosent h?yanriket uran blandes med 95 prosent thorium. Det vil si at andelen med vanlig uran er byttet ut med vanlig thorium. En del av thoriumet vil etter hvert omdannes til uranisotopen uran-233.
– Med denne l?sningen kan man utnytte mer enn dobbelt s? mye av energien i brenselet som amerikanerne klarer i dag.
L?sningen er ? gjenvinne uranet gjentatte ganger fra det kjernefysiske avfallet.
– For hver gjenvinning blir uranet litt d?rligere, men det er likevel mulig ? f? ut mer energi ved ? gjenvinne restavfallet sju til ?tte ganger.
N?r avfallet er mindre radioaktivt, avgir det mindre varme. Da kan man stable avfallet mye tettere sammen.
– Etter tusen ?rs lagring vil avfallet bare v?re en tjuendedel s? radioaktivt og dermed bare tjuendelen s? varmt som den amerikanske l?sningen, p?peker Sunniva Rose.
M? gjenvinnes
L?sningen til Rose har et lite aber. Uten gjenvinning er det ikke noe poeng ? bruke thorium-metoden. Da er den amerikanske l?sningen bedre.
– Gjenvinningen er ikke triviell. N?r man bruker brensel med thorium, blir det dannet sm? mengder av det meget radioaktive stoffet uran-232.? Uran-232 vil etter hvert omdannes til talium-208 og bly-208. Denne prosessen er s? radioaktiv at brenselet blir vanskelig ? h?ndtere.
– Dosen er d?delig etter kort tid. N?r man gjenvinner uran fra thoriumbrensel m? hele anlegget fjernstyres. Det er enn? ikke l?st. Den dagen r?prisen p? uran ?ker, kan det v?re ?konomisk l?nnsomt ? se p? dette.
Sunniva Rose p?peker likevel at metoden hennes kan brukes f?r gjenvinningsanlegget er p? plass.
– L?sningen er et mellomlager. Restavfallet fra thoriuml?sningen er en ressurs og er like verdifullt selv om man m? vente med ? gjenvinne det i mange ti?r.
Plutonium i Halden
Verden er ikke bare interessert i ? bli kvitt farlig v?penuran. Verden er ogs? interessert i ? kvitte seg med radioaktivt avfall fra dagens atomkraftanlegg. I atomreaktoren i Halden tester kjernefysikere n? ut hvordan man kan produsere energi ved ? blande det superfarlige avfallet plutonium med thorium. Fors?ket er godkjent av 澳门葡京手机版app下载sr?det og Statens str?levern.
Fors?ket er i regi av norske Thor Energi og skal g? over fem ?r. Dette er det f?rste eksperimentet i Europa p? hvordan thorium oppf?rer seg som brensel i en atomreaktor.
?