Kärnkraft

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

1. Vad är kärnkraft?

Fissionens upptäckt
År 1939 gjorde Lise Meinter, Fritz Steassman och Otto Hahn en stor upptäckt. Man kan klyva en atom genom att skjuta neutroner på den. Fenomenet kallas fission. När atomkärnan klyvs, delas den upp i två lättare kärnor. Det frigörs även 2-3 nya neutroner som i sin tur åker iväg och delar på nya atomkärnor, det har skapats en kedjereaktion. Dessutom bildas mycket stora mängder energi. Det var och är fortfarande oftast uran
och dess isotoper (alla isotoper av ett ämne har lika många protoner men olika många neutroner) som man klyver. Från början kunde man inte kontrollera processen och nästa utmaning blev att lära sig styra de kemiska reaktionerna.

Många forskare började engagera sig i atomklyvning, man insåg att fortsatt fördjupning kunde leda till oanade möjligheter. Till sist, år 1942, lyckades italienaren Enrico Fermi starta den första kontrollerade kedjereaktionen, och strax därpå hade man byggt den första kärnreaktorn.

2. Kärnkraftverk

Så fungerar ett kärnkraftverk
I ett kärnkraftverk alstras elektricitet genom att man tar vara på den energi som frigörs vid fission. Själva kärnklyvningen sker inuti en reaktor och det är urandioxid (en uranisotop) som används. Urandioxiden är pulveriserad och stoppas i centimeterstora cylindrar som i sin tur packas samman i meterlånga så kallade bränslestavar. Dessa bränslestavar monteras ihop till ett stort bränsleelement som sedan placeras i kraftverkets reaktor.
När en neutron träffar och klyver en urankärna startar alltså en kedjereaktion. För att kunna styra den kemiska reaktionen har man styrstavar som absorberar neutroner. Ju fler stavar som används, desto långsammare klyvs atomerna. Man kan till och med stanna processen med hjälp av styrstavarna, reaktionen stoppas då pga. av neutronbrist.
För att kunna ta till vara energin som frigörs vid fissionen finns det vatten i reaktorn. Processen gör att vattnet upphettas och förångas, ångan leds iväg för att värma annat vatten som finns i ett slutet system. I detta system finns en turbin som är direkt sammankopplad med en generator. Vattnet där inne omvandlas också till ånga. Ångan driver turbinen och generatorn alstrar elektricitet av energin. Strömmen går ut i ledningarna och leds direkt till städer och industrier. När ångan gått igenom turbinen kyls den av och kondenserar åter till vatten.

Kärnkraftverk i Sverige
1948 byggdes den första reaktorn någonsin. Eftersom Sverige nästan inte har något uran dröjde det ända till 1954 innan vi fick vår första reaktor, den var till för forskning och kallades R1. 1964 började Sverige använda kärnkraft som energikälla. Idag finns fyra kärnkraftverk i Sverige, de ligger i Oskarshamn, Forsmark, Barsebäck och Ringhals. Dessa står för sammanlagt 50 % av Sveriges elproduktion.

Förvaring av avfallet
Uran fungerar alltså som bränsle i ett kärnkraftverk. Problemet är att en bränslestav med uran bara räcker i fem år, sedan måste den bytas ut. Avfallet som blir kvar har hög radioaktivitet (sänder ut farlig strålning) och man måste därför isolera det för att skydda miljö och människor. När man tar bränslestavarna ur reaktorn är de väldigt heta och slussas omedelbart till speciella vattenfyllda bassänger som finns i kärnkraftverket. Vattnet kyler ned stavarna och skyddar mot strålningen. Efter ca ett år skickas det ”nybadade” avfallet till en annan bassäng hos CLAB (centralt lager för använt bränsle) utanför Oskarshamn. Efter 40 år har bränslet svalnat tillräckligt mycket för att kunna tas upp och då har även strålningen avtagit till stor del. Nu kan man börja förbereda för slutförvaringen. Den kommer att vara 500m ned i urberget, för att ingen strålning ska komma upp till marken och ut i luften.
Uranet ligger i små bränslekutsar, dessa läggs i kapslar som har ett skal av järn och koppar. I varje kapsel finns det plats för 40 000 kutsar. Järnet är till för att kapseln ska vara stabil och kopparen skyddar mot rost. Runt kapslarna ligger ett tjockt lager bentomitlera som skyddar mot grundvatten. Man gräver ned dem i urberget, täcker med lera och fyller sedan igen schaktet. Det är meningen att avfallet ska ligga i ca 100 000 år.

3 Risker: miljön och människan

Om det läcker från ett kärnkraftverk
Om radioaktivitet släpps ut i naturen blir det både en direkt och en långsiktig påverkan. Strålningen som lägger sig nere vid marken sugs upp av växterna i närheten. Om djur eller människor får i sig av den förgiftade växtligheten kan det leda till sjukdomar, tex. cancer.
Jordbruksmarker som blivit utsatta för radioaktiv strålning förblir obrukbara under en lång tid framåt.
Vid härdsmälta (som i Tjernobyl) är det sådana ofantliga mängder strålning som frigörs att många människor dör direkt eller inom ett par dagar. Radioaktiviteten påverkar även de barn som föds, det är vanligt med missbildningar.

Risker med slutförvaringen
Ingen kan säkert säga att det är riskfritt att förvara radioaktiva ämnen i urberget, mycket kan hända på 100 000 år. Forskare i Sverige och andra kärnkraftsländer är dock överens om att det bästa alternativet just nu är bergsförvaring.
Idag har vi en mycket viktig uppgift, att skriva ned och märka ut var vi grävt ned avfallet. Det är lätt att detta ändå blir bortglömt och att man i framtiden gräver gruvor i dessa områden. Man har försökt att minska den risken genom att gräva ned kärnbränslet i berg som inte har några värdefulla mineraler.

Terrorister skulle kunna få tag i kärnbränslet och tillverka kärnvapen.
Det kommer troligtvis att bli en ny istid då inlandsisen sveper över Sverige. Landet trycks då ned och berget rör på sig pga. isens tyngd. Det kan finnas risk för att berget spricker och kärnavfallet kommer upp till marken.

4. Kärnkraftsdebatten i Sverige

Val i Sverige
När vi började utnyttja kärnkraften som energikälla var politikerna eniga och det blev ingen större debatt angående säkerhet mm. 1970-71 beslutades det att elva nya kärnreaktorer skulle byggas, men då började Vänsterpartiet och Centern vackla. De insåg att miljön kanske skulle påverkas. Dessa två partier drog igång en hetsig debatt och i slutet av 1970-talet började även Folkpartiet och Socialdemokraterna att bli lite osäkra. Olof Palme, Sveriges dåvarande stadsminister, bestämde att vi skulle ha en folkomröstning angående kärnkraft.
Sveriges befolkning hade tre alternativ att välja mellan:
Linje 1: Fortsatt användning och utveckling av kärnkraften

Linje 2: Avveckla kärnkraften successivt fram till år 2010, men fortsatt användning fram till
dess.
Linje 3: Avveckla kärnkraften så snart som möjligt.


I folkomröstningen den 23 mars 1980 vann linje 2. Det beslutades att kärnkraftverken skulle stängas senast år 2010. Partierna har dock i efterhand kommit överens om att kärnkraftverken istället ska stängas i den takt som är rimlig med hänsyn till elförsörjningen, vilket troligen innebär att vi har kärnkraft även efter 2010. Detta har man bestämt för att Sveriges välfärd inte ska påverkas.

5. Tjernobyl
Efter ett misslyckat experiment exploderade reaktor fyra (RBMK) I Tjernobyls kärnkraftverk i Ukraina 1986. De skulle testa hur strömförsörjningen fungerar under ett eventuellt strömavbrott. Själva experimentet gick ut på att de skulle sänka MW – värdet. När de sänkte MW – värdet uppstod det ett fel. MW – värdet sjönk från 3200 MW ner till bara 30 MW, Målet var 800 MW. De fick snabbt dra ut några styrstavar från reaktorn för att få upp MW – värdet igen. Ännu ett fel uppstod, och värdet steg ända till 30.000 MW. Kylvattenfunktionen i reaktorn gick då sönder, Vattnet i reaktorn började koka. Tillslut blev trycket så kraftigt att reaktorn RBMK exploderade.

Efter olyckan spreds det strålning över hela Ukraina. Strålningen gick upp över Europa och nådde ända upp till Sveriges sydligaste delar. All strålning orsakade en stor mängd cancerfall. En man vid namn John Gofman tror att Tjernobylolyckan har bidragit till ungefär 475 000 cancerfall. Inom ett par år hade över 12 000 barn dött av olika sjukdomar av strålningen från olyckan.

Tjernobyl är den värsta olyckan som har hänt inom kärnkraften.




6. Argumentation för Kärnkraft

I dagens samhälle förbrukar vi ofantligt mycket el, vilket medför att vi behöver en källa som vi får el ifrån. Det är en självklarhet för oss att få ljus när vi trycker på på/av knappen. För många är det inte en självklarhet.

Att byta ut den synnerligen miljövänliga kärnkraften mot garanterat nedsmutsande bränslen som kol, gas, olja och biobränslen vore ett misstag rent miljömässigt. Kärnkraften ger billig energi. Däremot med andra medel kommer vi få en dyr energi

Sverige får idag ca 42 % av sin energitillförsel från kärnkraftverk. Konsekvenserna av en avveckling i Sverige skulle bli enorma. Därför anser vi att planerna på avveckling skall ändras.

Ett huvudargument mot kärnkraft är risken för utsläpp av kemiska ämnen och farlig strålning. Strålningen från svenska kärnkraftverk är dock så marginell det den inte ens märks i den kritiska zonen. Det finns också bevis för att kärnkraft är den energikälla som utsätter människor och miljö för mint skadliga effekter.

I dag är Sveriges kärnkraftverk så säkra att dom nästan kan anses riskfria. Chansen finns ju dock att en olycka inträffar, men forskningen i området fortsätter i USA så att kärnkraftverken kommer bli säkrare och säkrare.

Om man skulle stänga av en enda av Barsebäcks reaktorer och ersätta elproduktionen med kol skulle man bli tvungen att elda 6 ton kol i minuten. Det ökade koldioxidutsläppet skulle vara otänkbart stort.

Ett exempel som ofta nämns i dessa sammanhang är Italien där kärnkraften helt har avvecklats. Men kärnkraften i Italien upptog bara 4 % av landets energiproduktion. Italien importerar nu över 3000MW från franska kärnkraftverk vars enda uppgift är att exportera el till Italien.
Kärnkraft är en mycket ren energi, inga som helst utsläpp medan uranet är produktivt, inte som olja eller kol och liknande som släpper ut en massa föroreningar i luften. Den ger också väldigt my...