Artikler > Teknologi

Start nå: Atomkraft gir god framtid kjernekraft enkelt forklart

Av Einar Eldøy 6.9.2022

Atomkraft kjernekraft fungerer godt og vil bli stadig bedre: Kanskje gratis kraft i framtida

Atomkraften kommer fra atomene, fra atomenes kjerner, som er satt sammen av protoner og nøytroner. Energistoffet som brukes nå er uran - det finnes som del av et metall i berg som finnes mange steder i verden, inklusive Norge. Andre aktuelle stoffer/metaller er thorium som det finnes mengder av i Norge i fjellene her. Det finnes enda flere mulige metaller i bergarter som kan brukes.

Det er over 600 atomreaktorer i drift i verden, ingen i Norge, det bygges for tiden mange nye reaktorer over hele verden, og den første thorium test-reaktor er startet i Kina.

Kjerne-energi kan lages på to måter: FISJON eller spalting av atomkjerner i flere deler, FUSJON eller sammensmelting av kjerner. Fisjon er det som brukes nå, som omtales videre her, og det forskes på fusjon.

Kjernefisjon er å splitte atomer i flere mindre kjerner og få frigjort energi

Uran som brukes i en atomreaktor er behandlet eller anriket slik at det skifter karakter, blir til uran kalt U-235 og får nye egenskaper: Det blir da mulig å spalte det i en kjernereaksjon. Når et nøytron treffer U-235 splittes U-235 atomet i flere kjerner og nøytroner. Disse treffer igjen de nærliggende U-235 atomene. Man får en kjedereaksjon eller multiplikatoreffekt i løpet av brøkdeler av et sekund. Alle reaksjonene fører til frigjøring av energi i form av varme samt stråling. Atomreaktoren er nøye beskyttet og slipper ikke ut helsefarlig stråling.

Varmen som lages i disse atom-reaksjonene brukes til å lage elektrisitet ved å varme opp vanndamp, bruke dampturbiner og elektrisitets-generatorer. Kull, gass og olje brukes på samme måte til å lage vanndamp som så brukes til å lage elektrisitet. Kull, gass og olje skaper CO2 utslipp ved brenning, det gjør ikke fisjonsprosessen i en atomreaktor.

Reaktoren startes ved forskjellige teknikker avhengig av reaktor type: Introdusere start staver av radioaktivt materiale, øke trykk, temperatur, spenning. På samme måte stoppes reaktoren i en trinnvis prosess. Disse prosessene tar lang tid, kanskje månedsvis for kritiske prosesser. (Mer kommer om dette).

Utgaving av uran, anriking og fjerning av uran

Uran er et metall som finnes i berg over hele verden. Det har flere naturlige varianter eller isotoper, med samme kjemiske formel men med forskjellige atomtall. U-235 og U-238 er de vanligste, men bare U-235 kan lage fisjon i en reaktor. Et problem er at U-235 i naturlig form utgjør bare 1% av verdens uran.

For å få til fisjon må metallet U-235 anrikes som er å styrke antallet av U-235 isotoper, også kalt isotop separasjon. Dette kan gjøres med flere teknikker. Tidligere brukte man gass diffusjon med membraner eller termisk diffusjon, men begge disse er gått ut. Sentrifugering og laserteknikker brukes nå, og de er under sterk utvikling.

Link: Hvordan lages uranium om til kjernebrensel / How is uranium made into nuclear fuel?

Etter anriking kan U-235 brukes i 3-5 år i en atomreaktor. Etter denne bruken er uranet fremdeles radioaktivt og må deponeres svært nøye. Det er også mulig å bruke det om igjen ved resirkulering. Vi ser her kjernebrenselsyklusen med faste trinn for å grave fram uran, anriking, drift og deponi. Særlig deponi er av stor interesse for å hindre uønsket stråling lenge etterpå.

Behandling av radioaktivt avfall er en liten del av det hele

Millioner medisinske tester er basert på stråling fra isotoper, og jordbruk og industri bruker isotoper i mengder. Atom/kjerne-reaktorer genererer omtrent 11% av verdens energi. Neste generasjon atomreaktorer vil lage mye mindre avfall enn dagens modeller. De ventes klare rundt 2030. Norge bør delta i denne utviklingen.

Et mål for et godt samfunn må være å la elektrisitet bli et fellesgode for alle betalt som andre fellesgoder som for eksempel helse, vann, skole, de fleste veier.

Atombomber basert på U-235 har kludret til debatten om atomkraft, og omtales ikke her.

Link IAEA: Hva er kjerne-energi

STATATOM: Norge med atomkraft får ny elektrisk energivår: Norge får Statatom og et atomdirektorat treenigheten blir Statkraft Statoil Statatom

Kjernereaktor (Store Norske Leksikon)

Photo by Vraj Shah