Frankrike stoppar fjärde generationens kärnkraft

Fjärde generationens kärnkraft är ett begrepp som lanserades i juli 2001 av USA och den då nytillträdda Bush-administrationen. Målet var att få uranet att räcka längre och att förkorta den tid som avfallet är farligt från hundratusen år till några hundra år.

Det stora hoppet för fjärde generationen var projekt Astrid, som lanserades 2006 och tidvis sysselsatte 500 personer. Det drevs av Frankrike, EU och Storbritannien och var tänkt att bli en reaktor med 600 MW, samma storlek som en Barsebäcksreaktor. Den skulle ha byggts i Marcoule i södra Frankrike, som sedan 1950-talet är centrum för fransk kärnkrafts- och kärnvapenutveckling.

Definitivt nej

Frankrike har tidigare försökt banta det kostsamma projektet till en mindre reaktor men har alltså nu sagt definitivt nej.

För kärnkraftens långsiktiga trovärdighet är det allvarligt, eftersom fjärde generationen skulle rädda kärnkraften på två sätt; genom att få uranet att räcka längre och genom att minska avfallsproblemet.

Fjärde generationens kärnkraft har ofta beskrivits som en ofrånkomlig internationell utveckling. I Sverige har den hyllats av Kristdemokraterna och Moderaterna, Liberalernaoch Sverigedemokraterna.

Dagens reaktorer, till exempel alla de åtta svenska, använder bara en procent av uranet för energi. Resten blir avfall. Det skapar en risk för framtida brist på uran. Om världen ska ha mer kärnkraft än idag under lång tid så finns det inte tillräckligt med uran till en rimlig kostnad.

Fjärde generationens reaktorer syftar till att återvinna avfallet som bränsle, framförallt plutonium och uran. Den viktigaste plutoniumisotopen har en halveringstid på 24 400 år, så det tar hundratusentals år innan radioaktiviteten avklingar.

I fjärde generationens reaktorer är tanken att plutonium och andra tunga ämnen slås sönder till exempel cesium 137 och strontium 90 som har en halveringstid på runt 30 år och inte är så farliga efter kanske 300 eller 600 år.

Fjärde generationens teknik är dock långtifrån ny. Den har prövats under lång tid, och mött problem vad gäller säkerhet, drift och ekonomi i stort sett överallt.

Kyler med flytande metall

Det handlar framförallt om vad som tidigare kallats bridreaktorer.

De använder flytande metall, som kvicksilver, natrium eller smält bly, som kylmedel. Den första reaktorn av denna typ, Clementine, togs i drift 1946vid Los Alamos-laboratoriet i New Mexico där den första atombomben utvecklades.

I USA övergavs planerna på bridreaktorer 1976-77. Sverige följde snart efter, liksom många andra stora kärnkraftsländer som Tyskland och Storbritannien.

Skälen var bland annat att de fungerade dåligt, var för dyra och farliga på flera sätt. Bränslet är plutonium, som också kan användas i atombomber, till exempel den som utplånade Nagasaki 1945. USA:s kongress och flera presidenter ville inte ha en typ av kärnkraft som spred kärnvapenkapacitet till allt fler länder och kanske också till terrorister.

I Frankrike byggdes däremot flera bridreaktorer, däribland världens hittills största, Superphénix i sydöstra Frankrike. Den började byggas 1974, togs i drift 1986 och stängdes definitivt 1997, efter att ha producerat endast 7,9 procent av vad som var teoretiskt möjligt. Frankrike behöll en mindre reaktor igång till 2009. Japan började 1986 bygga bridreaktorn Monju, men den drabbades av flera olyckor och fungerade aldrig. Officiellt stängdes den 2017.

Kan producera mer bränsle än de förbrukar

Ett av de många problemen med plutonium som bränsle är att detta utvinns ur det extremt radioaktiva avfallet genom upparbetning, vilket betyder att bränslestavarna löses upp i kokande salpetersyra. Det är samma teknik som används för att få fram plutonium till atombomber, men det är svårare med civilt bränsle eftersom det är mycket mer radioaktivt.

De flesta länder upparbetar inte sitt bränsle. USA slutade på 1970-talet, och Storbritannien håller på att avsluta. I EU är det bara Frankrike som fortsätter.

Bridreaktorer har fått sitt namn från ”breed”, alstra, för att de under vissa omständigheter kan producera mer bränsle än de förbrukar.

En bridreaktor kallas också ”snabb reaktor” därför att kedjereaktionen sker med snabba neutroner, som i en atombomb. Dagens reaktorer använder vatten för att bromsa neutronerna, vilket gör dem lättare att styra.

Astrid var liksom de flesta hittills byggda snabbreaktorer tänkt att kylas med flytande natrium. Det måste hållas värmt till minst 98 grader för att inte stelna, och får inte komma i kontakt med luft eller vatten eftersom det då blir brandfarligt och starkt frätande.

Utvecklas på KTH

Snabba reaktorer kan inte kylas med vatten, för då skulle neutronerna bromsas och reaktionen stoppa. En fördel med att kyla härden med flytande metall är att den leder värme bra och därför kan ge lite bättre verkningsgrad för elproduktion.

Ett alternativ till natrium är flytande bly. Konceptet utvecklas på KTH:s avdelning för reaktorfysik av bland andra Janne Wallenius, med pengar från EU och Storbritannien.

Men det finns ingen reaktor i drift eller under byggande.

Verkliga snabbreaktorer finns idag i Beloyarsk i Ryssland, två stora reaktorer. De har fungerat någorlunda, men har oftast inte använt plutoniumbränsle utan höganrikat uran, som är lättare att framställa och använda. De har då inte drivits med avfall, och inte producerat mer bränsle än de förbrukat.

I Indien startades byggandet av en reaktor 2004 och uppges stå klar 2020, tio år försenad.

I Kina togs en liten snabbreaktor i drift 2011. Den levererade el under 26 timmar det året, men har inte varit i funktion sedan dess.

LÄS MER: Bakslag för kärnkraften över hela världen

LÄS MER: Indraget solstöd stöttar kol- och kärnkraft i USA