Kärnkraft NO

Så fungerar kärnkraftverk

I Sverige finns det tre kärnkraftsanläggningar. Forsmarks kärnkraftverk som har tre reaktorer, Oskarshamns kärnkraftverk med en reaktor och Ringhals kärnkraftverk med fyra reaktorer. Kärnkraftverk är en stor källa till all el som produceras världen över. I Sverige står kärnkraftverken för 40% av elen som skapas, resterande skapas av andra energikällor som vatten, sol och vindkraftverk. Kärnkraftverk har mycket mindre utsläpp men är inte förnybar, som de andra energikällorna är. Detta är väldigt negativt eftersom att kärnkraftverk då inte kommer kunna användas i framtiden. Däremot har kärnkraftverk också många fördelar, men om en olycka skulle ske i ett kärnkraftverk, vad skulle konsekvenserna av detta bli och är kärnkraftverk egentligen så himla bra då?

Kärnkraftverk alstrar energi och därmed el. Utan elen skulle vårt samhälle inte fungera så därför är energikällor väldigt viktiga. Det finns flera olika energikällor till olika syften. Inom el används mest solkraft, vattenkraft, vindkraft och kärnkraft. Alla är bra på olika sätt, och alla energiomvandlingar kommer förstås med olika för- och nackdelar. 

Ett kärnkraftverk använder energin från atomernas kärnor som bränsle. Om man ska beskriva hur ett kärnkraftverk fungerar så krävs först och främst uran 235, ett grundämne som är radioaktivt. Uran 235 finns i berggrunden, nästan överallt i jordens skorpa men mest i Kanada, Ryssland och Australien. När man bryter ut ämnet används olika tekniker. Den vanligaste metoden att bryta uran är genom underjordsgruvor, efter det kommer dagbrott och sist urlakning under jord. 

Grundämnet uran 235 ger ifrån sig energi genom fission, vilket betyder att kärnan klyvs. Den klyvs när den träffas av en neutron och detta leder till att kärnan blir instabil och går sönder. Det skickas iväg tre nya neutroner från ämnet och neutronerna träffar andra uran 235 atomer, vilket leder till en kedjereaktion för att denna process fortsätter. Kedjereaktionen är kontrollerad till skillnad från kedjereaktion i en atombomb eftersom att det finns styrstavar som absorberar upp överflödiga neutroner så att inte fler fissioner sker. Processen sker även i vatten eftersom att neutroner är långsammare då och uran 235 inte är lika radioaktivt. Detta gör att processen som sker i ett kärnkraftverk är kontrollerad. I atombomber finns inga styrstavar eller vatten. Där fortsätter istället neutronerna att träffa det radioaktiva ämnet, som gör att det klyvs och frigör energi och fortsätter släppa ut fler neutroner som i sin tur träffar andra kärnor. Detta fortsätter tills alla kärnor har klyvts och leder till att en stor explosion utlöses pga energin och värmen som kommer från fissionen.

Fission i ett kärnkraftverk sker i reaktorn. Kärnklyvningarna från uranet, som gjorts om till kutsar genom en lång process, ger ifrån sig så pass mycket energi att vattnet som finns i reaktorn värms upp, börjar koka och ger ifrån sig ånga. Ångan kräver mycket plats och måste därför ta vägen någonstans, i detta fall till ett rör som leder till en turbin. Ångan till turbinen medför ett tryck som gör att turbinens skovlar börjar snurra och detta gör att en elgenerator börjar alstra elektricitet. Elektriciteten förs i sin tur vidare ut i kraftledningar som gör att våra hushåll får tillgång till el. Ångan som drev turbinen fortsätter ner till en kondensor där ångan återgår till flytande genom havsvatten i rör som kyler ned ångan. Vattnet pumpas sedan till generatorn där det värms upp igen och blir till ånga. Processen i ett kärnkraftverk består därför av ett kretslopp och det som jag förklarade nu, är hur det fungerar i en kokvattenreaktor. 

Det används två olika reaktorer i Sverige, kokvattenreaktor och tryckvattenreaktor, där det sistnämnda är vanligast. Båda fungerar på ungefär samma sätt, använder samma bränsle och får ut samma mängd energi. Tryckvattenreaktorer skiljer sig från kokvattenreaktorer genom att vattnet inte börjar koka, fastän temperaturen är 325 grader celsius. Det finns ett tryckkärl som gör att vattnet inte börjar koka, till skillnad från en kokvattenreaktor. Istället förs det varma vattnet till en ånggenerator som har ett lägre tryck vilket gör att det varma vattnet ger ifrån sig ånga, som i sin tur driver en turbin och som därmed driver en generator som alstrar elektricitet. Ångan kondenseras sedan till vatten på samma sätt som i en kokvattenreaktor och pumpas sedan tillbaka till ånggenerator där allt börjar om igen, i ett kretslopp.

För och nackdelar

Kärnkraftverk kommer med både för och nackdelar precis som det mesta. Det diskuterar ofta huruvida bra och dåligt kärnkraft är och jag tänkte ta upp några exempel. 

De största och tydligaste fördelarna med användningen av kärnkraft är att kraftverken släpper ut väldigt låga koldioxid halter. Kärnkraftverk bidrar därmed inte till växthuseffekten vilket jag tycker är väldigt positivt då växthuseffekten har en stor och negativ påverkan på miljön och därmed också oss människor. Eftersom att energin utvinns från atomkärnor så är kärnkraftverken helt oberoende av väderförhållandena och är därmed en väldigt stabil energikälla. Det är såklart väldigt bra eftersom att kärnkraftverk ger el till nästan halva Sverige. Om vädret skulle vara beroende, så är chansen stor att elproduktionen hade påverkats negativt eftersom att vi aldrig riktigt kan vara säkra på väderförhållandena. 

I kärnkraftverk har det inträffat ovanligt låga siffror av dödsfall, vilket är en stor fördel och jag tror att det beror på den strikta säkerheten. Eftersom att bränslet är radioaktivt kräver det en seriös hantering och personalen som arbetar i kärnkraftverk är även väldigt noga med att använda rätt utrustning som skyddar mot strålningen. 

De tydligaste nackdelarna som kärnkraftverk medför är risken för olyckor, det radioaktiva avfallet och kostnaderna för tillverkningen av kärnkraftverk. Att kärnkraftverk kan orsaka stora olyckor är ingen hemlighet. Det har inträffat 3 större kärnkraftolyckor i världen, Harrisburg 1979, Tjernobyl 1986 och Fukushima 2011, där det inträffade överhettning och okontrollerade kedjereaktioner.

I kärnkraftverk kan det inträffa härdsmälta, som innebär att det blir så varmt inne i reaktorn att reaktorn eller delar av den smälter. Det kan även läcka ut radioaktiva ämnen som tas upp av marken och allt som växer där. Det leder till att djur kan få i sig giftiga ämnen, som vi människor sedan äter. Vilket gör att risken är stor att vi drabbas av cancer eftersom att det endast krävs att vi får i oss en miljondels gram plutonium för att drabbas. 

Om en kärnkraftverksolycka skulle inträffa skulle följderna bli stora. Vi människor, djur och växter skulle påverkas väldigt negativt om en olycka inträffade. Först och främst om radioaktiva ämnen skulle finnas i luften och föras vidare med vinden så skulle alla i närheten vara i direkt fara eftersom att det är farligt att andas in. Även alla växter och djur hade påverkats på samma sätt med tanke på att de är levande organismer och att vi människor kan få i oss “smittade” sådana. Sjöar och vattendrag skulle påverkats negativt och vi skulle inte kunna dricka eller använda oss av detta vatten. All skörd skulle förstöras och människor skulle bli arbetslösa. Riskerna med en olycka skulle därför bli väldigt förödande och därför kan man fråga sig om det är värt att fortsätta använda sig av kärnkraftverk.

Kostnaderna för att bygga ett kärnkraftverk är väldigt dyra och bland de högsta kostnaderna av framställningen för energin. Däremot är produktionen av el någorlunda billig vilket gör att man måste fråga sig själv om alla risker och nackdelar med ett kärnkraftverk är värt den billiga elen.

Den sista nackdelen jag tänkte ta upp handlar om hanteringen av radioaktiva restavfall. När man klyver uran 235 får man kvar ämnen som är väldigt radioaktiva och som vi inte längre har någon användning för, så kallade restavfall. Radioaktiv strålning skadar människor och djur och för att undvika detta måste man förvara restavfallen på en säker plats. Strålningen är hög och tar väldigt långt tid på sig försvinna vilket gör att restavfallen måste isoleras från omvärlden i över 100 000 år. Först ska bränslet som funnits i reaktorn ligga i en vattenbassäng därför att det fortfarande är varmt samt att vatten skyddar mot radioaktiv strålning. Därefter, ca 1 år, förflyttas restavfallen till Oskarshamn där det förvaras i ca 40 år tills radioaktiviteten minskat med nästan 90%. Det sista som händer är att bränslet sedan ska isoleras i kapslar 500 meter ner i marken där det ska vara i minst 100 000 år. Därefter ska bränslet vara helt fritt från radioaktivitet och därför inte farligt för oss längre.

Processen av att göra sig av med bränslet är väldigt lång, vilket jag tycker är väldigt dåligt för om vi ska fortsätta använda oss av kärnkraft för att utvinna energi, kommer det sluta med att hela underjorden är fylld med kapslar. Kärnkraft är även dåligt för framtiden eftersom att uran inte är ett förnybart bränsle, dvs att det någon gång kommer ta slut. Därför tycker jag att man istället för att planera att bygga nya kärnkraftverk, istället borde satsa på att hitta lösningar på nya och bättre energikällor. 

Sammanfattning

Kärnkraftverk står för en stor del av Sveriges elkonsumtion och är därför väldigt viktig. Bränslet är uran, som inte är ett förnybart ämne och byggnaden av kärnkraftverk är dyra. Däremot är elen som tillverkas billig och utsläppen av koldioxid är väldigt låga. Kärnkraftverk fungerar genom fission som leder till att vatten värms upp och ånga skapas. Ångan driver därefter en turbin som driver en elgenerator som alstrar el. Ångan kyls sedan ner och pumpas upp till generatorn igen där processen börjar om. Åsikterna kring kärnkraft är väldigt blandade eftersom att riskerna med kraftverken är större än fördelarna. Samtidigt är elen väldigt billig och det är detta som främst gör att så många människor är för kärnkraftverk. 

Källor

För att skriva denna inlämning använde jag mig av Digilär, Vattenfall.se, Strålsäkerhetsmyndigheten.se och Mimersbrunn.se. Dessa källor använde jag mig av eftersom att jag tycker att de hade den bästa och tydligaste informationen som jag kunde ta del av.  

Mimersbrunn.se är en hemsida där man kan läsa andra elevers texter. Det är både positivt och negativt eftersom att man får väldigt mycket inspiration och mycket fakta och information om ämnet. Dock kan man inte veta om allt är sant eftersom att det är elever som skrivit och inte forskare. Källorna listas ...