stället för att ta vara på tre procent av energin i kärnbränsle kan ny teknik ta vara på mer än hälften. Det är fjärde generationens kärnkraft som utvecklas för att kunna återanvända det mesta av avfallet som i dag inte kommer till användning.
I dag finns hundratusentals ton uttjänt kärnbränsle från reaktorer över hela världen. Större delen förvaras helt obearbetat och har fortfarande kvar det mesta av sitt energivärde.
"Dagens reaktorer kräver en viss typ av bränsle och kan inte ta vara på större delen av det som återstår efter användning"
Den så kallade upparbetningen, att bearbeta kärnbränsleavfall så att det kan användas som bränsle igen, innebär i dag att bara en liten del av energin tas tillvara. Anledningen är dels att det är komplicerat att bearbeta kärnavfallet, men också att dagens reaktorer kräver en viss typ av bränsle och inte kan ta vara på större delen av det som återstår efter användning. I korthet är det olika varianter, isotoper, av uran som fungerar som bränsle där Uran-235 är enklast att klyva och använda.
Flera olika tekniker
Men forskning och praktiska tester med helt ny reaktorteknik pågår för fullt. Begreppet fjärde generationens kärnkraft omfattar flera olika tekniker som dels kan använda en större del av energivärdet i kärnbränsle, dels efterlämnar ett avfall som har en betydligt kortare halveringstid – även om det handlar om cirka tusen år innan avfallets strålning har minskat till ofarliga nivåer.
Med fjärde generationens kärnteknik kan energin i flera ämnen som plutonium användas. Sammanlagt uppåt 60 procent av energivärdet i uran, som bland annat sönderfaller till plutonium, kan tas tillvara.
"Om den tekniken, som kallas bridning, ersätter dagens kärnkraftsteknik behöver nytt uran inte brytas på överskådlig tid"
För generation 2 och 3 av kärnkraft, som finns i Sverige i dag, används kärnbränslet i fem år. Sedan kan fissionsprocessen, klyvningen, inte fortsätta. Fjärde generationens reaktorer kan däremot producera mer klyvbart material under tiden som de alstrar energi. Om den tekniken, som kallas bridning, ersätter dagens kärnkraftsteknik behöver nytt uran inte brytas på överskådlig tid.
Bridning (från engelska breed) har använts i flera fungerande reaktorer, men bland andra Sverige och USA förbjöd tekniken tidigt eftersom den kan leda till att ämnen som kan användas till kärnvapen skapas och kan spridas. Bridreaktorer behöver kylas med flytande metaller som natrium eller bly eller med gas istället för med vatten.
Svensk forskning i täten
I Sverige pågår forskning på bland annat Chalmers och KTH om den nya kärnkraftstekniken. Företaget Blykalla/Leadcold planerar att bygga en blykyld testreaktor, utan kärnbränsle, i Oskarshamn för att utvärdera bland annat kylningssystemet.
"Flera forskningsprojekt inom fjärde generationen kärnkraft syftar till att brid-tekniken ska kunna användas i små modulära reaktorer"
Flera forskningsprojekt inom fjärde generationen kärnkraft syftar till att brid-tekniken ska kunna användas i små modulära reaktorer, SMR, som då bland annat kan få en längre funktionstid utan behov av påfyllning av bränsle.
Även om det uttjänta kärnbränslet från en bridreaktor har kortare halveringstid och därmed förlorar sin farliga strålning snabbare behövs en omsorgsfull och säker hantering av bränsleavfall och annat avfall från driften. Den svenska slutförvarsmetoden som SKB planerar, hur man förvarar kärnbränsle för mycket lång tid, kan användas även för avfall från fjärde generationens kärnkraftsanläggningar.
Kärnkraft i Sverige
Vattenfall har i dag två anläggningar med kärnkraft. Tre reaktorer i Forsmark och två reaktorer i Ringhals. I Oskarshamn driver OKG en reaktor. Svensk lag tillåter sammanlagt 10 reaktorer på de platser där kärnkraftsanläggningar tidigare har funnits i modern tid. Vattenfall utreder nu möjligheterna att starta en eller flera små modulära reaktorer, SMR, vid Ringhals inom de närmaste tio åren.
Källa: Vattenfall/Energy Plaza