Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Generation-IV

Ny kärnkraft för en uthållig framtid

Jan BlomgrenSvenskt Kärntekniskt Centrum

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraft idag

• 31 % av Europas el, nära 50 % av Sveriges basförsörjning, stabila priser• Kärnkraft dominerar EU:s koldioxidfria el• EU:s utsläppsmål (2020/2050) kan inte nås utan kärnkraft• SNETP - Sustainable Nuclear Energy Technology Platform (www.snetp.eu)

EU-sanktionerat organ för utveckling av uthållig kärnkraftAlla Europas stora aktörer medlemmar

• Generation II (Lättvattenreaktorer, LWR) = dagens kärnkraftUpprustningar för ökad livslängd, bättre prestanda och säkerhet

• Generation III: Avancerade LWR – kraftigt ökad säkerhet, bättre prestandaByggs i Finland och FrankrikeMånga EU-länder på gångI drift till år 2100

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraftens utveckling

Generation II Generation IIIEvolution av Gen-II

Generation IVRevolution

Typ Lättvattenreaktorer(LWR)

Utvecklade LWR Metallkylning,Gaskylning

Driftsstart 1965-1995 1990-2030 Prototyper 2020Industri 2040

Exempel Alla svenska Finlands nya(Olkiluoto 3)

Skall byggas iFrankrike

Specifikt Första industri-generationen

Bättre prestanda,Höjd säkerhet

Återvinning av bränsle

Generation I = prototyper 1950-70

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Varför GenIII-reaktorer? Säkerhet: Enklare (!) system säkrare reaktor

Mindre teknik, mer passiv säkerhet via naturlagarExempel: naturlig cirkulation istället för pumpar

Robustare byggdaExempel: “Härdsmälte-fälla” = byggd för att klara stora olyckor

Ekonomi:Högre verkningsgrad effektivare bränsleanvändning

(Hög byggkostnad i Finland pga kultursvårigheter,inte tekniska problem…)

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Europas strategi för Gen-IV

SNETP - Strategic Research Agenda (November 2008)Parallell utveckling av flera olika reaktorteknikerRedan prövad teknik: Natriumkylning (SFR, Sodium cooled Fast Reactor)Alternativ: Blykylning (LFR), gaskylning (GFR)

Teknikerna fungerar som konceptForskningen handlar om att utveckla industri av koncepten:Enklare design, ökad säkerhet, acceptabel ekonomi, stryktåliga material,…

2012: design av första prototyp klar (SFR i Frankrike)2020: driftsstart av första prototyp

250-600 MWe, som Sveriges minsta reaktorer idag

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Varför GenIV-reaktorer? Uthållighet: Dagens kärnkraft använder ca 1 % av uranet

Ingen brist på uran inom 100 år, men på längre sikt

Återvinning: Avfallet från dagens reaktorer = bränsle i GenIV-reaktorer 100 ggr effektivare resursanvändning I praktiken outtömlig resurs:

Dagens avfall används som bränsle (räcker i sekler!)Uran av låg kvalitet kan användas senareUran i havsvatten kan utnyttjas på lång sikt

Avspänning: Dagens kärnvapen kan användas som bränsle(Görs redan, men dagens reaktorer klarar inte allt material)

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Varför finns detta inte redan?

Svårare teknik Inte vattenkylning Kylning med smält metall (natrium, bly, vismut)

Tuff miljö för materialen Hög temperaturStark korrosionKraftig bestrålning

Svårare att tillverka bränslenRadioaktiv råvara (avfall från dagens reaktorer)

Fjärrstyrd tillverkning (dyrt!)Komplicerad kemi

Tekniken finns idag, men är dyrare än dagens kärnkraftKostnaderna ungefär som för vindkraft idag –

men bör kunna sänkas med ökad erfarenhet och teknikutveckling

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraftens avfall

Två typer av avfall:Klyvningsrester Farliga även utanför kroppen

1 m betong, 2-3 m vatten bra skyddBorta på ca 500 år

Trans-uraner Ämnen tyngre än uran, plutonium vanligastGanska svagt radioaktivaFarliga bara om man äter/dricker/inandas demKeramiskt stabilt material, löser sig inte i vatten100 000 år till naturlig radioaktivitet,men naturlig nivå är långt under alla risknivåer

Allt avfall kan hanteras som normalt industriavfall efter 500 år,dvs med handskar, glasögon och munskydd i dragskåp.

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraft och kärnvapen

Rent Uran-235 används till kärnvapen (>90 %)Kärnkraftverk använder uran-235, men med låg halt (4 %)

Plutonium kan användas till kärnvapen (rent Pu-239)Kärnkraftverk producerar plutonium, men med fel ”blandning” för vapen(Fyra sorters plutonium, bara två fungerar till kärnvapen)

Civil kärnkraft skapar inte kärnvapenMan kan i princip använda kärnkraftverk för att göra vapen, men för svårt och dyrtVill man göra vapen är det enklare och billigare att bygga särskilda anläggningar

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraft och kärnvapen

Redan idag:Klyvbart material under internationell kontroll (IAEA, icke-spridningsavtalet)Totalt ca 5-10 anläggningar i världen för anrikning och upparbetning

Med kraftig kärnkraftsutbyggnad:10-20 anläggningar i världen för anrikning och upparbetningFörslag (Hans Blix): lägg dessa direkt under FN-kontroll.

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Kärnkraft för nedrustning

Civil kärnkraft kan användas för att förstöra kärnvapen

Dagens reaktorer: Förstör redan bomber av uranMindre effektiva att förstöra plutoniumbomber

Gen-IV: Mycket effektiva att förstöra bomber avbåde uran och plutonium

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Tidsplan för ny kärnkraft

Källa: SNETP Vision Report (www.snetp.eu)

Jan Blomgren, SKC 2009-02-12

Sverige och ny kärnkraft

Sverige kan få säkrad el-tillförsel 100 år framåt med ny kärnkraft

Sverige har stor driftskompetens

Sverige har världsledande industriföretag inom viktiga sektorer

Reaktorstål

Säkerhetsanalys

Kärnbränsle

Utbildningarna expanderar snabbt

Svensk kärnkraft kan ersätta fossilkraft i Nordeuropa