Fördjupning


Kjell Vowles
Fria Tidningen

Drömmen om reaktorn som odlar sitt eget bränsle

När det svenska kärnkraftsprogrammet började fanns en rädsla för att uranet skulle ta slut. Lösningen sades vara effektiva bridreaktorer som skulle säkra kärnkraften som långvarig energikälla. I dag lovordar kärnkraftsindustrin fjärde generationens kärnkraft som ska göra det onödigt att bryta nytt uran. FRIA berättar historien om reaktorn som ska kunna odla fram sitt eget bränsle.

Uran – från urberg till slutförvar
Del 2: Uranet som kärnbränsle 

Kärnkraften var för förespråkarna efter andra världskriget en närmast utopisk energikälla. I framtiden skulle den kunna bota sjukdomar och hindra massvält och även de radioaktiva restprodukterna skulle tas om hand för välgörande civila ändamål. En idé var att radioaktivitet skulle kunna användas för insektsbekämpning.

– Om man utgår från den bild som fanns på 1950-talet har kärnkraften inte alls löst de problem som den skulle och som den lovade, samtidigt lyfter kärnkraften fram sig själv i dag som en framgångssaga. Det är en intressant semantisk förskjutning, säger Maja Fjæstad, forskare i teknik- och vetenskapshistoria på Kungliga Tekniska Högskolan, KTH.

Dock fanns det ett problem med kärnkraften, och det var att uranet var en begränsad resurs. De kända urantillgångarna ansågs inte täcka energibehovet, men typiskt för dåtidens teknikoptimism ansågs lösningen, den så kallade bridreaktorn, vara nära till hands. Statens atomenergiutredning från 1956 trodde att den skulle kunna stå klar inom tio år.

Kravet för bridreaktorn är att den ska framställa mer kärnbränsle än den förbrukar. Ordet brid kommer från engelskans ”breed” och tanken är att reaktorn ska kunna ”odla” fram nytt bränsle. Den bridreaktor som diskuterades i kärnkraftens barndom har en reaktorkärna – en härd bestående av plutonium och uran – som omges av en mantel som består av antingen utarmat eller naturligt uran. Uranet i manteln ska kunna absorbera en del av de neutroner som sänds ut i kärnreaktionen i härden och sedan genom sönderfall bli till plutonium som går att återanvända i reaktorn.

Maja Fjæstad skrev sin avhandling om bridreaktorns roll i svensk kärnkraft 1945–1980 och menar att den har haft en central roll.

– Man ska komma ihåg att bridreaktorn fanns med från första början i det svenska kärnkraftprogrammet. Man kanske inte hade utvecklat någon kärnkraft alls om inte idén om bridreaktorn fanns. Det rådde en stor oro för uranbrist, säger Maja Fjæstad.

1985 kopplades de sista kärnkraftreaktorerna i Forsmark och Oskarshamn upp till det svenska elnätet. Därmed var alla Sveriges 12 reaktorer i kommersiell drift, och kärnkraftprogrammet färdigutbyggt. Ett projekt som hade planerats i cirka 40 år och som de flesta trodde hade tagit slut i och med folkomröstningen 1980.

Men när riksdagen i somras gav klartecken för att de svenska reaktorerna skulle kunna ersättas med nya öppnade det för en diskussion om vilken kärnkraft som behövs i Sverige. En debatt som det hittills inte har hörts mycket av.

 

Efter att den andra av Barsebäcks två reaktorer stängdes år 2005 finns det i dag tio kärnkraftreaktorer kvar i landet, som alla tillhör det som kallas andra generationens kärnkraftverk. Reaktorerna är inte särskilt effektiva när det gäller att utnyttja uranet, 94,9 procent av kärnbränslet blir restprodukter som till 95 procent består av uran. Bland kärnkraftsförespråkare diskuteras istället den så kallade fjärde generations reaktorer.

– Det innebär nya typer av kärnreaktorer som kommer att använda uranresurserna hundra gånger mer effektivt och kommer att minska det långlivade avfallet hundra gånger, säger Janne Wallenius, professor i reaktorfysik på KTH.

Fjärde generationens kärnkraft är ett samlingsnamn för olika typer av reaktorer – både så kallade snabba reaktorer och högtemperatursreaktorer. De snabba reaktorerna är en utveckling på bridreaktorn – tanken är att mer bränsle ska skapas än vad som förbrukas. Enligt Janne Wallenius är den stora skillnaden att förutom plutonium kan även americium återanvändas i reaktorerna. Han tror att avfallet från dagens kärnkraftsindustri är tillräckligt med kärnbränsle för 5 000 år. Och att avfallet från de svenska reaktorerna skulle täcka våra inhemska behov i 500–600 år.

– Det är en av huvudfördelarna – vi skulle kunna upphöra med uranbrytning, säger Janne Wallenius.

När idén för bridreaktorn diskuterades i början av 1950-talet sågs framställningen av plutonium huvudsakligen som någonting positivt. Det fanns fortfarande starka krafter som propagerade för att Sverige skulle framställa kärnvapen, och en reaktor som framställer plutonium sågs som en lämplig teknisk utgångspunkt för att skapa en atombomb.

Med tiden ändrades dock inställningen till kärnvapen, och framställandet av plutonium användes som ett argument mot bridreaktorn, särskilt när miljö- och fredsrörelsen växte sig starkare under 1960- och 70-talen. Det fanns en rädsla för att en ökad mängd plutonium i omlopp skulle innebära fler kärnvapen. 1975 deklarerade Socialdemokratiske industriminister Rune Johansson att ”det finns såvitt jag vet inga planer – vi har under inga omständigheter några sådana – att ta bridreaktorn i anspråk i vårt land.” Därmed dog den svenska bridreaktorn sin politiska död.

Även de flesta tänkta reaktorsmodeller gällande fjärde generationens kärnkraft kommer att producera plutonium. De säkerhetspolitiska aspekterna som fanns på 1970-talet är relevanta även i dag.

– Vad man diskuterar är att man aldrig ska handskas med separerat plutonium – men det går alltid att separera om man har kunskapen – så det är ingen kraftig förbättring på det området. Vad vi vet är dock att inget land har skaffat vapenplutonium den vägen i dag, och det finns enklare sätt för ett land som har teknologin att skaffa vapenplutonium, säger Janne Wallenius.

Maja Fjæstad menar att det finns mycket att lära från historien om bridreaktorn, och att det i dagens debatt saknas en diskussion om vilken kärnkraft som ska finnas i framtiden.

– Det saknas ett konkret framtidsfokus om kärnkraftens utformning. Det försvann lite i och med avvecklingsbeslutet 1980, men nu är vi i ett läge med en borgerlig regering som öppnar för ny kärnkraft och då behöver de här frågorna diskuteras. Ska vi ha upparbetning av uran i Sverige? Hur ska slutförvaret utformas? Det slutförvar som byggs i dag är dimensionerat utifrån att kärnkraften ska avvecklas, säger hon.

Livslängden för ett kärnkraftverk beräknas i dag vara mellan 50 till 60 år. Sveriges första reaktor, Oskarshamn 1, togs i drift 1972. Sannolikt fattas ett beslut om den ska ersättas de närmaste åren, då det beräknas ta 10–15 år innan en ny reaktor kan tas i drift. Janne Wallenius tror att fjärde generationens kärnkraft kan finnas kommersiellt tillgänglig först 2030, men tycker inte att regeringen ska vänta med att ersätta de gamla reaktorerna.

– Fjärde generationens kärnreaktorer är mycket dyrare än tredje generationens. Man måste forska fram billigare byggmaterial och innan dess får man köra på den nuvarande kärnkraften, säger Janne Wallenius.

Fjärde generationens kärnkraft är en typ av bridreaktorer i ordets ursprungliga betydelse – att reaktorn skapar mer kärnbränsle än den förbrukar. Maja Fjæstad menar att kärnkraftsindustrin har lyckats skapa en semantisk förskjutning för att komma från uttrycket bridreaktor som blev negativt laddat, och att man inte okritiskt ska köpa industrins språkbruk. Ett problem som hon ser med kärnkraftsdebatten i dag är att den har blivit mer sluten och förs inne på de tekniska institutionerna.

– En skillnad från 70-talet är att kärnkraftkritiken är mycket lamare i dag. Det finns ingen stor miljörörelse som tar tag i debatten – vilket är lite oroväckande då det har väldigt stor betydelse för människors liv och hälsa.

Även om det handlar om svåra tekniska frågor bör inte samhället lämna över allt ansvar till kärnkraftsindustrin menar hon.

– Det är ett ansvar för media, forskare, och politiker att tala om teknikens utformning. Man måste våga diskutera svåra frågor i en debatt och vara lite respektlös även när det gäller avancerade tekniska saker.

Till följd av folkomröstningen 1980 infördes ett förbud mot att uppföra nya kärnreaktorer i Sverige. Efter Tjernobylolyckan infördes också ett förbud mot att förbereda byggandet av reaktorer och exempelvis göra kalkyler och ritningar. Lagen har av kärnkraftsförespråkare ofta kallats ”tankeförbudslagen” och de har menat på att lagen har hindrat universiteten från att bedriva den forskning de vill.

Janne Wallenius skulle välkomna en bredare diskussion kring kärnkraften, men menar på att stopplagen mot nya kärnkraftverk betydde en stor förlust för den tekniska utvecklingen.

– Det har inneburit att det har varit ett ointresse bland unga människor att studera kärnkraft, och det beror helt och hållet på stopplagen.

Maja Fjæstad är dock skeptisk till vilken betydelse stopplagen egentligen hade. Hälften av Sveriges kärnkraftsreaktorer togs i bruk efter omröstningen, och räknat per capita har Sverige haft ett av de mest ambitiösa kärnkraftsprogrammen i världen.

– Kärnkraftslobbyn framhäver det som kallas tankeförbudslagen som en orsak till bristande intresse för kärnkraft i Sverige, men det är tveksamt om det hade byggts fler kärnkraftverk om vi inte hade haft folkomröstningen.

Fakta: 

Lättvattenreaktorer

Dagens svenska generationer är lättvattenreaktorer och klassas till det som kallas andra generationens kärnkraft. Härden bistår av uran, och atomkärnan klyvs när den träffas av en neutron. Neutroner med låg hastighet har större möjlighet att klyva uranet, därför används vanligt vatten (lättvatten) som moderator som sänker neutronens hastighet. Vid varje klyvning frigörs fler neutroner som klyver ytterligare atomkärnor. Kedjereaktion avger energi som värmer upp reaktorvattnet som i sin tur driver generatorn. Effekten i reaktorn regleras genom styrstavar som tar upp en några av de frigjorda neutronerna från klyvningen. Tredje generationens kärnkraft är i grunden en vidareutveckling på andra generationens kärnkraft.

 

Bridreaktorn

Bridreaktorn är en snabb reaktor. Tanken är att de frigjorda neutronerna ska användas både för nästa klyvning och absorberas av uranet i manteln som genom sönderfall blir till plutonium som kan återanvändas som bränsle. Det är önskvärt med ett överskott på neutroner i reaktorn. Fler neutroner avges om plutonium klyvs av neutroner med hög hastighet, därför används ingen moderator. Det har även gjorts försök att skapa bridreaktorer med torium som bränsle istället för uran, men då skulle neutronerna behöva bromsas.

 

Fjärde generationens kärnkraft

Fjärde generationens kärnkraft är ett samlingsnamn för olika typer av teoretiska reaktorer som det forskas kring i dag. Det internationella samarbetsorgan Generation IV International Forum, Gif, har klassificerat tre stycken snabbreaktorer och tre stycken termiska reaktorer som fjärde generationens kärnkraft. Snabbreaktorerna är tänkta att ha en sluten bränslecykel där plutonium, americium och curium alla kan återanvändas som bränsle. De termiska reaktorerna använder moderatorer för att sakta ned neutronerna precis som dagens, men med nya tekniker som ska göra de säkrare och effektivare.

 

Fusionsreaktorn

Fusionskraften är en annan typ av kärnkraft, som en så länge bara finns på idéstadiet. Istället för att klyva atomkärnor genom fission som idag, smälts två lätta atomkärnor smälts samman genom fusion. Detta är den process som sker i solen. Det största problemet är att komma upp i tillräckligt höga temperaturer. En fusionsreaktor skulle inte lämna kvar något, eller mycket lite radioaktivt avfall, och en härdsmälta skulle vara teoretiskt omöjlig.

 

Källa: Strålsäkerhetsmyndigheten, Sveriges Geologiska Undersökning, Vattenfall, Generation IV International Forum, Miljöportalen

ANNONSER

Rekommenderade artiklar

Kopparkapslar till utbränt uran är omstridda

I vår lämnar SKB in ansökan för att bygga ett slutförvar för utbränt kärnbränsle i Östhammars kommun. Tanken är att det radioaktiva avfallet ska förslutas i kapslar som begravs 500 meter ner i urberget, där de ska vara isolerade till dess att strålningen från avfallet är ofarlig – något som tar minst 100 000 år. En grupp forskare på KTH tror dock att kapslarna kommer att rosta sönder innan strålningen avtagit tillräckligt.

Fria Tidningen

Uranjakten pågår i hela landet

Prospektering efter uran sker på flera orter runt om i Sverige. I många fall sker det mot kommunernas vilja eftersom de inte har något att säga till om då det bara rör sig om undersökning. I Krokoms kommun i Jämtland finns ett förbud mot uranbrytning – ändå undersöker internationella företag uranhalten i fjälltrakterna.

Fria Tidningen

”Ett svart hål för skattebetalarna”

Kärnkraft

Slutförvaret av kärnbränsle beräknas kosta 130 miljarder kronor, men riskerar att bli betydligt dyrare. Dessutom slipper industrin troligen både ansvar och kostnader under de 100 000 år som bränslet måste förvaras.

© 2026 Fria.Nu