Atomkraft

Er det løsningen på jordens klima-problemer?

Radioaktivt affald; ressource eller biprodukt?

At kalde det affald er fejlforstået. Det er faktisk en dyrebar ressource.
Der er mange forskellige muligheder for, hvordan man kan bearbejde denne ressource.
Bemærk at atomkraft er den eneste energikilde på stor skala, som tager fuldt ansvar for dets 'affald'.

 Copenhagen Atomics

Et dansk start-up har teoretiseret en såkaldt waste-burner, som bogstavelig talt kan brænde radioaktivt affald, således at det er fjernet permanent fra jordens overflade. Derudover leverer den også strøm! Afbrændingen sker inde i maskinen som bl.a. kan brænde plutonium, der kan bruges til at lave atomvåben.

 TerraPower & Bill Gates

En amerikansk virksomhed, hvor bl.a. Bill Gates har investeret millioner af dollars, er i gang med at bygge en prototype af deres reaktor. Denne reaktor kan bruge brugt uran som brændsel.I USA er der alene over 700.000 ton brugt uran. 8 ton alene kan give strøm nok til 2.5 millioner husstande i et år.

 Atomaffald kan graves ned...

En dyr og knap så smart måde at adskille sig med det radioaktive "affald" på er at grave det dybt ned i jorden. Metoden er teknisk bevist mulig og sikker. Det er dyrt og unødvendigt, eftersom man kan bruge denne ressource til at producere CO2 neutral energi til millioner af husstande.

Fra atom-"affald" til brugbar ressource

Ofte bliver affalds-argumentet brugt som et endegyldigt argument imod kernekraft. Kritikere af udbredelsen af den fredelige anvendelse af kernekraft anser det som et uløseligt problem, hvilket er ukorrekt. Som nævnt ovenfor har det danske start-up Copenhagen Atomics allerede udarbejdet et forslag til at løse det med. Det samme har andre firmaer. I OECD landene producerer man ca. 300.000.000 (300 millioner) tons giftigt affald hvert eneste år. Radioaktivt udfald er kun omkring 81.000 tons.

Vidste du at..

såfremt man samlede al Frankrigs radioaktive affald (HLW) ville det kunne være i en gymnastiksal? Det er ret imponerende, især taget i betragtning af at af Frankrigs strøm kommer fra 80% atomkraft.



Verdens energiforbrug 2012

Overraskende nok udgør vedvarende energi kun 1.1% af den samlede mængde. Selvom vi i Danmark er gode til at bygge vindmøller og få dem til at producere billig og CO2 neutral energi, vil det aldrig nogensinde være et argument for, hvorfor man bør forkaste ideen om at bruge kerneenergi.
Det er dernæst vigtigt at understrege at vedvarende energikilder, som solceller/fangere og vindmøller er meget dårlige til at producere baseload-strøm. Baseload-strøm er den konstante mængde af strøm en region eller et område bruger. For at dække baseloadet skal man altså have en konstant tilføjelse af elektricitet til strømnettet. Eftersom vindens intensitet varierer, og solens stråler forsvinder om natten, er vedvarende energikilder ikke brugbare til dette. Her skal man bruge en energikilde som kul eller kernekraft, som man nemt kan skrue op og ned for i forhold til behovet. Det kan man ikke med vindmøller eller solceller.

Derfor vil vedvarende energikilder aldrig nogensinde kunne erstatte kul/olie alene. Lige med undtagelse af hydro. Men det er langt fra alle lande, som er så heldige at have den rigtige natur til at producere hydro-strøm.

Olie
Kul
Naturgas
Biobrændsel
Kerneenergi
Hydro
Vedvarende energikilder

Fordele ved kerneenergi

Der er enormt mange fordele ved at bruge kerneenergi. Det faktum at vi kan spalte atomer under kontrollerede forhold, har siden opdagelsen haft enorme konsekvenser for menneskeheden - både gode og dårlige.

Atomkraftsulykker og sikkerheden i dag

Eftersom der har hersket meget hysteri omkring sikkerheden ved atomkraftsværker, er de i dag sikre. Ser man på hvor mange der dør i forhold til hvor meget strøm, der bliver produceret, er kernekraft den suverænt bedste energikilde. Kul tager førstepladsen med 161 dødsfald/TWh, mens kerneenergi tager sidste pladsen med kun 0,15 dødsfald/TWh (Kilde: TEDxOslo - Thorium Energy)

Atomvåben = energi

Man blander ofte kerneenergi og kernevåben sammen - det er dog to vidt forskellige ting. USA og Rusland indledte i 1993 Megatons to Megawatts programmet, hvor man kan lave atomvåben om til energi i en kommerciel reaktor. I år 2013 var denne omsmeltningsprocess ansvarlig for 13-19% af den samlede mængde produceret strøm i atomindustrien i år 2013.

INGEN CO2

Kerneenergi er stortset CO2-frit. Dette er en af de største og bedste fordele ved at bruge atomvåben som energikilde. Man ved at luften forurenes, når man brænder kul af. Forureningen leder til global opvarmning, selvom der tilsydeladende er mange ledere verden over, som opponerer dette synspunkt - på trods af at 97% af klimaforskere er enige om, at global opvarmning er menneskeskabt.

Spaltning i stedet for forbrænding

Energi-densiteten i kerneenergi er også en kæmpe fordel. Når man spalter uran-atomet i 2 dele, frigives der en million gange så meget energi, som der gør hvis man brænder et kul-molekyle. Det betyder ej at atomkraft er en million gange bedre end kul, men det er tæt på.

Skalérbart

Ved olie-krisen i 1973 indledte den daværende præsident Pierre Messmer et ambitiøst atomprogram, som skulle sørge for, at Frankrig kunne slippe for deres afhængighed af olie. På daværende tidspunkt var det landets primære energikilde. I løbet af 15 år havde Frankrig bygget intet mindre end 56 reaktorer. I år 2012 var Frankrig Europas største eksportør af strøm.

Der er næsten evigt brændsel

Bruger man moderne reaktorer som fx en Breeder-reaktor, kan man udvinde op til 100 gange så meget energi end ved en traditionel letvands-reaktor. Såfremt man kan udvinde uran af saltvand på en stor skala (kun bevist på laboratie-skala), vil man have nok brændsel i 5 milliarder år. Og så vil solen være gået ud. Ved brug af breeder-reaktorer og den nuværende mængde uran vil der være strøm nok 30.000 år frem.

Citater

Nuclear energy, in terms of an overall safety record, is better than other energy.


Antropolog og founder af Microsoft

Cheap and abundant nuclear energy is no longer a luxury; it will eventually be a necessity for maintenance of the human condition.


Atomfysiker og opfinder af MSR

After the Cold War ended, there was an agreement between the former Soviet Union and America to convert weapons-grade nuclear materials into reactor-grade materials. So disarmament and nuclear energy actually are strongly linked.


International sikkerhedsekspert

Vindmøller vs. kerneenergi

Selvom man som udgangspunkt har svært ved at sammenligne vindmøller (god til at supplere) med kerneenergi (god til at levere baseload-strøm), er det nu alligevel gjort for at give et perspektiv over energi-forskellene de 2 kilder kan levere.

Et 1154 MW kraftværk med en produktionskapacitet på 90% leverer 9 mio. MWh om året. Da vindmøller har en meget lavere produktionskapacitet (25%) skal der over 2000 2 MW møller til at levere samme energi på et år. Vindmøllerne brugt til sammenligning er 124 meter høje. (Frihedsgudinden er 93 meter høj).

=






Et land med mange mennesker og i vækst har brug for meget energi.

I Kina har mange været i stand til at vækste i stor stil bl.a. grundet en stabil strømforsyning. De har enormt meget kul i Kina, som har hjulpet dem på vej. I takt med deres vækst har de placeret sig klart nummer 1 på verdensranglisten over største kul forbruger. De er alene ansvarlige for over halvdelen af jordens samlede forbrug.

Der er en tydelig sammenhæng mellem økonomisk opblomstring og adgang til stabil elektricitet. Der er mange lande, som er på vej ud af fattigdom, og de har brug for energi - men hvor skal denne energi komme fra, hvis atomkraft bliver udeladt? Atomkraft har den tilstrækkelige kapacitet til at kunne dække dette kommende forbrug og sikre en højere levestandard for milliarder af mennesker.

Derudover er der også en klar sammenhæng mellem stabil elektricitet og livskvalitet.

Vidste du at..

Man allerede i år 2030 får brug for minimum 50% mere strøm globalt? Dette svarer til en stigning på 2.4% om året.


Vidste du at..

Man i 80'erne per person i gennemsnit brugte under 1700 kWh, og at man i dag bruger over 2400 kWh?



Men hvad så med atomvåben?

Atomvåben er en af de største trusler mod menneskeheden.

Efter USA (som er det eneste land, der nogensinde har brugt disse våben for at dræbe) bombede Hiroshima og Nagasaki erfarede man for første gang i verdenshistorien, hvor kraftfuld opdagelsen af fission var. Efter kendskabet til atomvåben var grundlagt, fandt man hurtigt ud af at lave et endnu mere destruktivt våben, nemlig hydrogen-bomben. Her fusionerer (smelter sammen) atomer i stedet for at fissionere (spaltes). Dette kræver meget høje temperaturer. Den ønskede temperatur er så høj, at man skal bruge en normal atombombe for at antænde en hydrogenbombe.

          

At dette skulle tale imod den fredelig udbredelse af kerneenergi, er dog en forkert iagttagelse af virkeligheden.

 Teknologien bag atomvåben

Det er helt korrekt, at man ved specifikke reaktor typer kan udvinde plutonium, for så at lave atomvåben. CIA anslår at 37 lande i verden i dag er i stand til at lave atomvåben. Der er dog kun 9 lande som har udviklet atomvåben. Atomvåben forsvinder ikke i glemslen, men deres magt kan bekæmpes ved at beslutte, at ingen har mulighed for at have dem længere.

 Megatons to Megawatts

USA har købt over 16000 sprænghoveder af Rusland, siden programmet Megatons to Megawatts blev indledt. Det vil altså sige, at de våben som blev skabt, for at destruere byer, nu bliver brugt til at oplyse byer, og give dem enorme mængder af strøm. Derudover er det muligvis den menneskelige handling, som gør mest overhovedet for at fjerne atomvåben fra jordens overflade.

 Non-Proliferation act

I 1970 trådte traktaten Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons i kraft. Denne traktat har til formål at sikre udbredelsen af fredelig atomkraft og mindske udbredelsen af atomvåben. For at være med indgår man en aftale om at stoppe produktionen af atomvåben - efter dette har det pågældende land nu adgang til forskning og viden vedrørende atomkraft.

Jamen hvad så med ulykkerne?

Ulykkerne på værkerne, af Thomas Grønlund Nielsen
fysiker

Der har til dato været 4 store ulykker på atomkraftværker rundt om i verden. Sellafield/Windsacle (England) i 1957, Tremile halvøen (USA) i 1979, Tjernobyl (Sovjetunionen) i 1986 og Fukushima Daiichi (Japan) i 2011. Med hensyn til det radioaktive udslip til omgivelserne som disse ulykker hver især afstedkom, må de 2 sidste opfattes som de værste ulykker. Vi vil derfor dele dem op i 2 grupper og først se på de mindste ulykker

Sellafield og Tremile


Sellafield tjente ikke kun som kraftværk men tillige som oparbejdningsanlæg for plutonium til bomber, således at det tillige var et militært anlæg. Sådan et anlæg bruger brændbart grafit omkring reaktorkernen i stedet for vand som bruges normalt i reaktorer. Ulykken ved Sellafield var således en brand og ikke en nedsmeltning. Branden varede i 3 dage og sendte radioaktivt materiale ud til omgivelserne.

Tremile anlægget var en trykvandsreaktor, hvor en række rene operatør fejl afstedkom at reaktorkernen smeltede ned pga. eftervarmen fra spontane atomkerne henfald. Denne ulykke skete blot 14 dage efter, at filmen ”Kina Syndromet”, med Jane Fonda, Jack Lemmon og Michael Douglas i hovedrollerne, faktisk forudså en sådan slags ulykke, der kommer af, at der ikke pumpes nok kølevand ind i reaktorkernen og den følgelig overopheder. Ifølge Kina Syndromet ville reaktorkernen blive så varm, at den smelter ned (til kineserne) gennem den centimetertykke ståltank, videre gennem den metertykke betonindeslutning og gennem undergrunden ned til grundvandet, hvor den så skulle eksplodere med udsendelse af enorme mængder radioaktiv vanddamp til følge. Denne del af filmen er dog ren fiktion, og som ulykken ved Tremile viste: helt uden hold i virkeligheden. Reaktorkernen bliver ganske vist 2.000 grader varm og smelter, men idet den falder ned og rammer bunden af den 10 cm tykke ståltank, bliver den kølet heraf og formår ikke at smelte sig igennem. Så en nedsmeltning er det og reaktoren bliver ødelagt, men på ingen måde et Kina syndrom.

Det radioaktive udslip fra disse 2 ulykker var ret begrænset. For Sellafields vedkommende fordi der var sat filtre på skorstenene, og for Tremiles vedkommende fordi det var en ret moderne trykvandsreaktor og kun radioaktive gasser slap ud. Branden ved Sellafield gjorde at der også slap radioaktive fordampede væsker (cæsium) og små partikler faste stoffer (strontium) ud. Ifølge rapporter menes disse ulykker således ikke at have haft nogle helbredmæssige konsekvenser for de udsatte mennesker. I hvert fald kan ikke ét eneste dødsfald føres tilbage til dem.

Selvom disse 2 ulykker altså er i samme kategori, er det interessant at se på, hvor forskelligt de blev opfattet i deres samtid. Hvor Sellafield-ulykken i 1957 var relativt ubemærket af offentligheden, skete der nærmest en revolution i atomkraft-branchen med Tremile ulykken i 1979. Denne ulykke udløste nemlig en mediesensation verden over, der stod på i ugevis. Året ud var der massedemonstrationer mod atomkraft i både USA og Europa, som igen førte til folkeafstemninger, atomkraftmoratorier osv. Pludselig stoppede det hidtil boomende byggeri af nye kernekraftværker med skrigende bremser, i flere tilfælde blev færdigbyggede værker forladt og aldrig taget i brug. Milliardinvesteringer blev til mausolæer. Hvad var der sket i de forgange 22 år der fremkaldte så forskellige reaktioner på så sammenlignelige hændelser? Hvorfor var offentligheden pludselig så anderledes indstillet, hvoraf kom en pludselig nultolerance overfor hændelige uheld?

Tjernobyl og Fukushima


Tjernobyl er den værste ulykke på et kernekraftværk nogensinde set. Ligesom Sellafield anlægget, var Tjernobyl udover et kraftværk også - og egentlig primært - et militært anlæg til oparbejdning af plutonium og havde ligeså grafit som moderator. Grafitten brød ligeledes i brand, men dette var ved Tjernobyl en følge af den egentlige katastrofe, nemlig at reaktoren løb løbsk og eksploderede, blæste låget af, hvorefter der var fuldstændig åbent ind til reaktorkernen - dvs. ingen beskyttelse overhovedet, strålingen kunne frit udbrede sig direkte til det omgivende samfund.

Derfor adskiller denne ulykke sig også fra de 3 andre ved, at tunge radioaktive partikler af fast stof såsom Strontium, og navnlig betydelige mængder plutonium, blev spredt udover det omkringliggende samfund. Noget af dette plutonium har halveringstid på mange tusinde år, og kan altså udgøre en miljørisiko mange år frem. Ifølge FN rapporter er det også den hidtil eneste ulykke på et kernekraftværk, som har kostet menneskeliv - hidtil 72 døde af strålesyge. Desuden er 4.000 individer i fare for at lide en unaturlig tidlig død, som følge af den forhøjede dosis stråling, de har modtaget i forbindelse med Tjernobyl ulykken. Fukushima-daiichi kernekraftværk ulykken i 2011 adskiller sig fra de 3 andre, idet den var en følge af en naturkatastrofe, og altså ikke blot af menneskelige fejl. Selve jordskælvet som med en magnitude på 9.0 på Richter skalaen var det størst målte i Japan, klarede alle landets 55 reaktorer upåklageligt, idet de alle lukkede ned som de skulle. Kontrolstavene blev sænket, hvorved reaktorernes kædereaktion stoppede.

Derved var en ny Tjernobyl ulykke udelukket. Men da den historisk høje 14 meter tsunami bølge ca. 1 time efter jordskælvet væltede ind over land, oversvømmede den et område på 500 km2 (større end Storkøbenhavn), ødelagde strømforsyningsnettet, og dræbte 20.000 mennesker. Særligt 2 af Japans kernekraftværker blev ramt af bølgen, Daiichi og Daini værkerne. Sidstnævnte havde sikkerhedssystemerne på plads, og overlevede bølgen uden nævneværdige problemer. Men det gjorde Daiichi værket ikke. Her var der problemer med 4 ud af de i alt 6 reaktorer på værket. Reaktorerne var såkaldt 2.generationsbygget i 70’erne og - modsat de 3.generationsreaktorer som bygges i dag - af en type med såkaldt aktiv sikkerhedssystem, dvs. kølevand skal aktivt pumpes ind for at undgå nedsmeltning, hvilket kræver elektrisk strøm. Denne strøm svigtede i hele Fukushima området efter oversvømmelserne, og backup systemet på Daiichi værket, i form af dieselgeneratorer, blev også oversvømmet og sat ud af drift. Der var altså ikke noget strøm til at pumpe vand ind i reaktorerne, og 3 af dem smeltede ned ligesom det var sket med Tremile reaktoren i USA i 1979. Når en kernereaktor kan smelte ned, selvom den, som tidligere nævnt, er stoppet, hænger det sammen med den eftervarme den producerer, og som ikke kan stoppes men henfalder over tid. I de første uger efter at reaktoren er lukket ned, er denne eftervarme så stor, at den kan nedsmelte reaktoren, om end den, som tidligere nævnt, ingenlunde kan give et Kina syndrom. Fukushima ulykken ligner altså mest Tremile ulykken, blot blev den betydeligt værre af følgende grunde:
    1. 4 reaktorer var ramt i modsætning til blot 1 ved Tremile halvøen.
      2. De var kogevandsreaktorer, og ikke trykvandsreaktorer som ved Tremile, og havde derfor meget sværere ved at holde de radioaktive væsker (især Cæsium) indendørs.
        3. Fukushima var en naturkatastrofe af hidtil uset omfang. Jordskælvet var det stærkest målte nogensinde i Japan, og Daiichi værkets dårlige sikkerhedsforanstaltninger kan meget vel til dels have været forårsaget heraf. Da den kolossale tsunamibølge kom - hvilket også var hidtil uset i Japan - var værket således ikke ret modstandsdygtigt. Samtidig skal man holde sig for øje at alt jo er relativt. I sammenligning med de ulykker tsunamien generelt forårsagede - både materielle og menneskelige - har skadevirkningerne fra de radioaktive udslip været meget begrænsede, og ifølge en ny FN rapport (UNSCEAR 2013) er der intet der tyder på, at det ikke fortsat vil være tilfældet. Der er ingen døde af stråling, og de 90.000 evakuerede beboere kunne roligt flytte tilbage til deres boliger, da stråleniveauet efter oprydningen og med tiden er faldet til et ganske ufarligt niveau. Således udtaler Professor i kræftforskning, Gerry Thomas, Imperial College London: “Det er vigtigt at forstå, at helbredsrisikoen af stråling fra Fukushima er meget lille, og at overdreven bekymring over en mulig sundhedsskade kunne være meget værre end strålingen selv.”