Häftigaste bilden jag någonsin sett
Det ovan är bara en liten försmak. Gå till denna länken och se bilden i all sin prakt med, briljant att kunna zooma och leka med bilden. Oavsett hur många astronomibilder jag sett så slutar jag aldrig slås av häpnad. Jag tog på måfå och zoomade maximalt in en bit av bilden och smack hela bilden fylldes av stjärnor som man inte märkte när det var utzoomat. Oavsett vars man zoomar in på den bilden så finns det oräkneligt många stjärnor! Tusentals, miljoner, det totala antalet stjänor på hela bilden måsta vara fantastiskt, många ggr fler än man kan se med ögat en stjärnklar natt.
Det är så otroligt häftigt att bli påmind om hur fantastiskt obetydligt och litet vår solsytem är och hur mycket fantastiskt som finns där ute. Hur många av de stjärnorna har kanske planeter? Hur många av planeterna har liv? Bilden är bara ett oändligt liten bit av universum och på detta oändligt lilla biten finns oräkneligt många platser att upptäcka, utforska och studera. Det vore verkligen deprimerade om mänskligheten är inlåsta i vårt lilla solsystem på grund av ljusbarriären. Vi hör hemma där ute!
Naturen är alltid steget före
Det finns riktigt riktigt sjuka saker ute i universum. Bland det sjukaste jag någonsin hört talas om är Ohh my god partikeln. För att förstå hur jävla absurt denna partikeln var så måste man nog vara fysiker, men måste bara dela med mig av häpnaden över detta lilla fanskapets existens. Partikeln i sig är inte speciellt, det var bara en vanlig hederlig proton som vi har runt oss hela tiden. Vad som var speciellt var den helt sinnessjuka energin som denna lilla partikeln hade. Det verkar nämligen som att det överallt i universum finns naturliga partikelacceleratorer som får våra acceleratorer här på jorden att se ut som ärtrör. Ingen vet vad exakt det är som skapar dessa höga energier eller hur det går till, men då och då lyckas vi detektera partiklar som är bortom fattningsförmåga.
Just ohh my god partikeln är den mest energetiska partikeln man någonsin detekterat, den hade en energi på 3*10^20 eV, vilket naturligtvis inte säger någonting alls ifall man inte är bekant med elektronvolt. Men det är 10 miljoner gånger mer energi än de mest energetiska partiklar vi lyckats skapa i våra acceleratorer och vi är ändå rätt stolta över de acceleratorerna. Men utan att svettas så knäcker naturen den bästa tekniken vi kan uppbåda, och det handlar inte bara om att överträffa oss litegrann utan det är verkligen med en förudmjukande stor marginal.
För att inse hur vansinnigt högt energi som partikeln hade så kan man jämföra med nått lite mer vardagligt. Säg att vi har ett nätt litet flygplan som väger 10 ton, lite mindre än ett jaktplan. Om vi ska ge detta flygplanet lika mycket energi i förhållande till sin vikt som ohh my god partikeln hade så hade det krävs all energi som solen producerar under 18 dagar eller hela världens energiproduktion under TUSEN MILJARDER ÅR!!
Sug på den!
Torium
Det snackas en hel del om torium som kärnbränsle och dess fördelar så det vore kanske på sin plats att skriva ett inlägg om torium. Tyvär så presenteras torium på ett lite olyckligt sätt, torium har flera fördelar jämfört med uran men det har även vissa nackdelar och man kan inte bli av med hela avfallsproblemet så som ofta påstås.
Vad är Torium då? Precis som uran är torium en svagt radioaktiv grundmetall men torium har betydligt längre halveringstid, 14 miljarder år istället för urans 4,5 miljarder år. Eftersom uran är totalt harmlöst/1/ ur strålningssynpunkt (oavsett vad depleted uranium fanatikerna försöker påskinna) så är torium också harmlöst strålningsmässigt. Däremot så är torium en tungmetall och ingen tungmetall är nyttig att få i sig.
Till skillnad från uran så finns det ingen naturligt förekommande isotop av torium som är fissil (se här för ordförklaring). Det finns överhuvudtaget i princip bara en naturligt förkommande isotop av torium och det är torium-232, några andra finns i spårmängder men det är försumbart. Däremot så är torium fertil, dvs genom att fånga in en neutron kan torium omvandlas till uran-233 som är fissilt. För att använda torium i en kärnreaktor så måste man alltså tillföra något fissilt material som producerar de neutroner som behövs för att konvertera det fertila toriumet till fissilt uran. Hur effektiv konversionen är beror helt och hållet på reaktortypen.
Huvudfördelen med torium verkar vid första anblicken vara att det producerar mindre långlivat avfall. Som jag skrivit om tidigare så är det aktiniderna som är det stora problemet vid långvarig förvaring. Speciellt då plutonium, americium, neptunium, curium. De tyngre aktiniderna produceras genom upprepade neutroninfångningar.
uran-238+n->plutonium-239
plutonium-239+n->plutonium-240
plutonium-240+n->plutonium-241->betasönderfall->americium-241
osv....
Ju tyngre aktiniden är ju mindre mängd kommer skapas eftersom det krävs mer steg för att ta sig till den. Just därför är plutonium största avfallsproblemet eftersom det är "närmast" uran-238. Om vi då tänker på torium-232 så krävs det 7 neutroninfångningar för att den ens ska kunna komma till plutonium-239 som är första långlivade plutoniumisotopen. Det verkar alltså som att man slipper det långvariga problemet nästan helt och hållet om man kör sin reaktor enbart på uran-233/torium-232. Men då glömmer man att titta närmare på uran-233. För uran-233 är i sig hyffsat radioaktivt med en halveringstid på 159 000 år, ungefär en sjundedel så aktivt som plutonium-239.
Därför kan man inte stoppa in en torium-232/uran-233 mix som bränsle i dagens reaktorer och förvänta sig att inte får något långlivat avfall. Dagens reaktorer kan inte komplett fissionera bort allt uran-233 utan att man upparbetar bränslet. Därför kräver även toriumbränsle antingen en stor slutförvaring som med dagens bränsle eller en mindre slutförvaring men med upparbetning.
Men om vi ändå ska upparbeta avfallet så är inte heller uranbränslecykeln något större problem ur avfallssynpunkt, för i upparbetningen så separeras alla tunga aktinider ut och bränns i reaktorer. Upparbetning krävs alltså för att eliminera det långlivade problemet oavsett om vi använder torium eller uran. Toriumbränslecykeln blir dock förmodligen något lättare att hantera eftersom man har mindre mängd av de tyngre aktinider, speciellt aktiniden americium är ett problem eftersom det är knepigt att använda det som bränsle i reaktorer.
Det finns ändå ett intresse för toriumbränsle i dagens reaktorer, först och främst för att det finns en jävla massa torium på vår jord. 3-4 ggr så mycket som uran. Om man kan hitta någon ekonomisk fördel med att mixa in lite torium i dagens bränsle så kommer det förmodligen göras. På chalmers kärnteknikavdelning bedriver man just nu ett toriumprojekt(något jag kanske kommer göra magisterexamensarbete om till våren) och i Ryssland håller man så vitt jag vet på med att experimentera med det, i Indien är intresset stort eftersom Indien har stora toriumfyndigheter men nästan inget uran. Det finns förstås en liten risk att Indiens intresse kommer mattas nu när de får tillgång till uran från väst. Även i Norge finns det intresse för torium.
Toriums stora potential i mina ögon är med generation-4 kärnkraft. Speciellt då i saltsmältereaktorer, torium-232/uran-233 bränsle har en väldigt stor fördel gentemot uran-235/uran-238 eller plutonium-239/uran-238 bränsle och det är för att man kan breeda uran-233 i ett termiskt neutron spektrum. Det kanske inte säger så mycket om man inte förstår innebörden i orden. När man breedar så producerar man mer fissilt material än reaktorn konsumerar. Dvs för varje fissil atomkärna som klyvs så omvandlas mer än en fertil atomkärna till en ny fissil atomkärna! Reaktorn producerar mer fissilt material än den konsumerar.
Den viktigaste faktorn för att kunna breeda är hur många neutroner som frigörs vid fission jämfört med hur många neutroner som absorberas totalt sett i bränslet. Tänk på det för ett ögonblick, om vi ska breeda så innebär det att vi behöver en neutron för att orsaka en ny fission, sen minst ytterligare en till neutron för att omvandla en fertil atomkärna. Men vi måste vi även räkna med att lite neutroner alltid läcker ut ur reaktorn eller absorberas i strukturellt material osv. Det behövs därmed lite mer än 2 neutroner för att breeda. Mängden neutroner som frigörs per neutron absorberad beror på energin hos orginalneutronen som orsakar fission. I ett termiskt spektrum så är antalet neutroner som frigörs per absorption /2/
2.29st för uran-233
2.08st för uran-235
2.12st för plutonium-239
Det går inte minimera läckage och icke önskvärd absorption till så låga värden att det går att breeda med uran-235 eller plutonium-239. Överhuvudtaget så går det inte breeda med uran-235. Plutonium-239 däremot kan man breeda med ifall man har en reaktor med ett snabbt neutronspektrum där fler neutroner frigörs per fission jämfört med i termiskt spektrum. Men för uran-233 är det fullt möjligt att breeda termiskt! Breeda i termiska reaktorer är väldigt attraktiv då termiska reaktorer har många fördelar över snabba reaktorer. Inte minst är de generellt sett billigare att bygga, lättare att driva(stabilare) och de kräver en mycket mindre bränslemängd i härden.
I princip kan manbreeda även i lättvattenreaktorer bara de är designade på rätt sätt. Det har man redan demonstrerat i USA i Shippingport Light Water Breeder Reactor/3,4/. Tyvär vet jag inte ifall man kan göra det i de lättvattenreaktorer man har i drift idag utan större modifikationer, men om det går så vore det en intressant möjlighet.
Men all breeding kräver upparbetning, för även om man hela tiden har samma mängd fissilt material i härden (då konsumtion och produktionen balanseras perfekt) så kan man ändå inte köra reaktorn i evigheter. Materialet som innesluter bränslet i härden tar stryk av förhållandena i reaktorn och går tillslut sönder. Hög temperatur, tryck, neutronbestrålning osv, tar kål på vilket material som helst tillslut. Därför måste man plocka ut bränslet efter ett tag, upparbeta det och tillverka nytt bränsle innan man stoppar tillbaka det.
Den reaktortyp som verkar mest lovande för torium är utan tvekan saltsmältereaktorer som jag nämde tidigare, eller molten salt reactor som de kallas på engelska. Kommer från och med nu kalla den reaktortypen för MSR. I en MSR så är själva bränslet en saltförening av torium och floruid som hålls smält vid en temperatur över 500 grader. Som med alla andra bra reaktorideer så har de redan testats i USA under 50 och 60 talet /5/. Det finns i princip hur mycket som helst att skriva om MSR så jag ska behärska mig och skriva om det utförligt i ett senare blogginlägg.
Istället ska jag skriva lite om en annan attribut som ofta tas upp om torium, vapenfrågan. Det hävdas ofta att eftersom väldigt lite plutonium bildas i en toriumbränslecykel så är den bättre ur vapensynpunkt. I mina ögon är den nuvarande civila bränslecykeln "nog" bra ur vapensynpunkt, dvs plutoniumet som produceras är värdelös ur vapensynpunkt. Visst kan man i teori bygga ett vapen av det, men det blir dåligt och opålitligt. I toriumcykeln så bildas plutoniumet av ännu sämre kvalite och i väldigt små mängder, det finns därmed ingen tvekan om att ingen kan tänkas använda torium för att tillverka plutonium för vapensyften!
Men uran-233 i sig är utmärkt vapenmaterial och det innebär ett dilemma för toriumbränslecykeln. Ska man utnyttja toriumbränslecykeln till fullo så vill man ha ett bränsle som består av isotopiskt rent uran-233 och torium. Det är bäst för att minimera långlivat avfall och för termisk breedning. Men har man ett bränsle som består av isotopiskt rent uran-233 och torium så är det en smal sak att kemiskt separera ut uranet och använda det i ett vapen. Kritiska massan för uran-233 är låg, lite högre än för plutonium-239 men mycket lägre än för uran-235/6/, för att göra saker ännu värre så har uran-233 låg spontan fissionsaktivitet/7/, vilket, som namnet antyder, innebär att väldigt få neutroner produceras spontat, men det är just spontana neutroner som gör att plutoniumbomber är problematiska att bygga eftersom de kan initera kedjereaktionen för tidigt. Därför är det väldigt lätt att bygga en bomb av uran-233.
Det finns en liten räddande ängel och det är att det alltid kommer finnas uran-232 med i mixen, uran-232 har en stark gammastrålande dotter i sin sönderfallskedja vilket gör hantering besvärligt och farligt ifall man vill göra vapen. Men i slutändan är det ett hinder som kan överkommas utan stora svårigheter. Ska citera ett stycke ur referens 7.
We find that pressurized light-water-reactors fueled with LEU-thorium fuel at high burnup (70 MWd/kg) produce U-233 with U-232 contamination levels of about 0.4 percent. At this contamination level, a 5 kg sphere of U-233 would produce a gamma- ray dose rate of 13 and 38 rem/hr at 1 meter one and ten years after chemical purifica- tion respectively......
......However, just as it is possible to produce weapon-grade plutonium in low-burnup fuel, it is also practical to use heavy-water reactors to produce U-233 containing only a few ppm of U-232 if the thorium is segregated in target channels and discharged a few times more frequently than the natural-uranium driver fuel. The dose rate from a 5-kg solid sphere of U-233 containing 5 ppm U-232 could be reduced by a further factor of 30, to about 2 mrem/hr, with a close-fitting lead sphere weighing about 100 kg. Thus the proliferation resistance of thorium fuel cycles depends very much upon how they are implemented.
För att göra uran-233 ointressant ur vapensynpunkt kan man blanda ut det med uran-238 i bränslet vilket är trivialt att göra. Men då kommer man återigen få dras med problemet med att få en uppbyggnad av de tyngre aktiniderna och givetvis då alltså mer plutonium. Dessutom sätter man käppar i hjulet för möjligheten att breeda, men konversationen från torium till uran kommer ändå vara väldigt effektiv vilket gör det hela intressant trots att man inte får netto breeding.
Det hela handlar egentligen om att kompromissa för att få en bra balans mellan vapenspridningsrisken och avfallsminimering, som vanligt kommer även en politisk ingrediens in i det hela. I mina ögon vore det bäst att ha upparbetningsanläggningen på samma plats som kärnkraftverket och att sluta bränslecykeln på plats. Dvs tillverka bränsle, använda bränsle, upparbeta använt bränsle och tillverka nytt bränsle igen i en och samma anläggning kopplad till reaktorn. Till det syfter är MSR överlägset allt annat. Gör man så i västvärlden så ser jag ingen större risk för vapenspridning eftersom anläggningen kan bevakas och inga transporter sker, då är det fullt acceptabelt för mig iallafall att använda rent uran-233/torium-232 bränsle. Men i politiskt mindre stabila länder vore inte samma upplägg särskilt attraktiv! Så det är en fråga som måste lösas av politiker inte ingenjörer.
För att sammanfatta det jag skrivit om torium.
- Torium är utmärkt bränsle i mer avancerade reaktorer och har då potential att överträffa uran eftersom man ur det kan breeda uran-233 i termiska reaktorer. Det är dessutom fördelaktigt ur avfallssynpunkt ifall man upparbetar avfallet och sluter bränslecykeln.
- Torium är dessvärre inte jättemycket bättre ur avfallssynpunkt än uranbränsle om vi vill använda det i dagens reaktorer. Dessutom innebär det komplikationer för dagens reaktorer vilket begränsar mängden torium som kan blandas ner i bränslet. Om det är ekonomiskt fördelaktigt återstår att se.
- Torium eliminerar inte vapenrisken då uran-233 är utmärkt vapenmaterial, men med rätt blandning mellan torium och uran-238 så kan man producera bränsle som är bättre än enbart uran ur både avfallssynpunkt och för att minimera vapenspridning.
- Det finns väldigt gott om torium och precis som uran så finns det i stabila och pålitliga länder. Däremot så finns det inte torium i lika höga halter som uran. Men om man använder det i breederreaktorer så spelar halterna inte särskilt stor roll.
1.IAEA om uran There have been a number of studies of workers exposed to uranium (see question 8) and, despite some workers being exposed to large amounts of uranium, there is no evidence that either natural uranium or DU is carcinogenic.
2. "Introduction to nuclear reactor theory" John R. Lamarsh
3. Fuel Summary Report: Shippingport Light Water Breeder Reactor - Rev. 2
Data from the nondestructive (PIFAG) and destructive (ANL-E dissolution) examinations for fuel loading were compared to assess the accuracy of the PIFAG and to demonstrate breeding; results showed the Fissile Inventory Ratio (ratio of the fissile inventory at EOL versus beginning-of-life) was 1.01, which included fissile inventory gains in the reflector rods.
4. Light water breeder reactor artikel på atomicinsights.com
5. M. Rosenthal et al. Molten-Salt Reactors - History, Status, and Potential
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Critical_mass är inte så förtjust i wikipedia referenser men den duger i detta fallet.
7. Jungmin Kang and Frank N. von Hippel Science & Global Security, Volume 9 pp 1-32
En gång för alla, hur mycket uran finns det?
Tabellen ovan är tagen från nuclearinfo. Om vi ser på urantillgångar med halter över 10ppm(parts per million) så finns det ungefär 1000 miljarder ton. Varje kilo uran innehåller ungefär 8*10^13 joule. Det blir alltså en total energimängd på 81 miljarder exajoule. Världens nuvarande energikonsumtion är runt 500 exajoule. Energimängden i uranet motsvarar alltså över 150 miljoner år av energiförbrukning. Även med dagens slösaktiga reaktorer så handlar det ändå om flera miljoner år med uran. Problemet handlar alltså inte om hur mycket uran det finns, det är snarare en fråga om att gräva upp det snabbt nog. I Namibia gräver man uran vid halter av 300ppm och med lite högre priser hade säkerligen halter på runt 100ppm blivit ekonomiska, bara det räcker i några hundra tusen år i breederreaktorer eller några tusen år med vanliga lättvattenreaktorer.
Uranbrist existerar endast enligt vissa miljöföreningar. Men alla andra inser att det finns så mycket uran att vi aldrig kommer få slut på det, för att göra saken ännu bättre så finns det tre gånger så mycket torium som uran i världen. Kärnkraft kommer finnas kvar väldigt väldigt lång tid! Man behöver tex bara läsa rubriken på denna IAEA artikeln.
Uranium resources: plenty to sustain growth of nuclear power
Och det var skrivet före de gick ut med detta
High uranium prices boost exploration: IAEA
SHANGHAI (Reuters) - High uranium prices will spur exploration that could more than triple known global deposits, avoiding a shortage as China ramps up its nuclear capacity, a top executive with the International Atomic Energy Agency said.
och då tar man inte ens hänsyn till urankällor som tex denna
CNNC looks for new sources of uranium
eller denna
Annex 8. Evaluation of Cost of Seawater Uranium Recovery and Technical Problems toward Implementation
Avfallsfrågan del 1: Vad är problemet?
Som jag nämnde i ett tidigare inlägg så ska jag börja skriva lite mer tekniska inlägg relaterade till kärnkraft. Som en liten inledning på mer tekniska inlägg ska jag skriva en serie om använt kärnbränsle(det är lite fel egentligen att kalla det kärnavfall). I första delen ska jag skriva om vad problemet egentligen är och vad det använda kärnbränslet består av. Blir inte så mycket mer än en lista på vilka isotoper som är problematiska ect. I de uppföljande delarna ska jag skriva om hur man kan ta hand om det använda kärnbränslet både kortsiktigt och vilka tekniker som kommer dyka upp under de närmaste 20-30 åren.
Eftersom jag är fysiker och inte kemist så kommer jag mest fokusera på fysiken, även om det finns många otroligt intressanta kemiska frågor. Som tex hur avfallen beter sig kemiskt i geologiska förvaringar. Men det är bäst att fokusera på det man kan, som i mitt fall är kärnfysik och reaktorfysik. Undantaget kommer nog bli den naturliga Oklo reaktorn i afrika. Som vanligt är naturen långt före oss människor och Oklo reaktorn var inget annat än en naturlig ansamling av uran som blev kritisk när nog mängd vatten ran ner. perfekt bevis på att fission inte är "onaturligt". Hur avfallen spridits från den naturliga reaktorn, helt utan skyddsbarriärer, säger en hel del om vilken säkerhet man kan uppnå och hur mobila de ämnena är.
Fast som sagt, tillbaka till den grundläggande problematiken. Sparar det mer spännande till framtida delar.
Som alla vet så produceras energi i en kärnreaktor genom att man klyver uran och till viss mån plutonium. Ska man vara mer korrekt så är det en specifik isotop av uran som klyvs, nämligen uran-235. Kärnbränsle består av 3-5% uran-235 och resten är uran-238. Avfall uppkommer genom kärnreaktioner med de två isotoperna. Vi kan först titta på fissionen av uran-235. Fission sker när en neutron absorberas av uran-235. Den extra neutronen gör uran-235 instabil och efter ett ögonblick så delas kärnan till två nya kärnor vardera ungefär hälften så tung som urankärnan. Även några neutroner frigörs som i sin tur kan fissionera nya kärnor. Det är inte alltid samma två kärnor, kallade fissionsprodukter, som skapas vid fission utan det skapas ett helt spekrum av olika kärnor med olika egenskaper.
Bilden ovan visar fördelningen av olika kärnor som uppstår vid fission. Vid de flesta fissionerna så skapas kärnor med masstal, dvs antalet protoner+neutroner, runt 90 och 140. Dessa fissionsprodukter skapas med en obalans mellan antalet neutroner och protoner, sådana kärnor är givetvis instabila och kommer sönderfalla. Eftersom radioaktivitet inte är något annat än sönderfallande kärnor så innebär det givetvis att fissionsprodukterna är väldigt radioaktiva. Så radioaktiva att det använda bränslet måste ligga i vattenfyllda pooler i flera år innan man kan tänka på att slutförvara eftersom det radioaktiva sönderfallet producerar så mycket värme. Det är även den värmeproduktionen(och inte fissionsreaktioner i sig) som kan leda till en härdsmälta i en reaktor ifall kylningen går sönder. Att vistas nära fissionsprodukter utan skydd vore rent självmord.
Men det är faktiskt en fördel ur en annan synvinkel att fissionsprodukterna är väldigt radioaktiva. Ju högre aktivitet ju lägre halveringstid. Om vi bara hade haft fissionsprodukter att oroa oss för hade vi bara behövt säkra avfallet i några hundra år, efter det hade det varit totalt harmlöst eftersom allting har sönderfallit till stabila kärnor.
Grafen ovan visar hur aktiviteten hos fissionsprodukterna sjunker med tiden. Notera att skalorna är logaritmiska! Redan efter 200 år så är aktiviteten bara en hundradel av vad den är efter 10 år. Vi kan titta lite närmare på vilka fissionsprodukter som är aktivast(data från SKB 1977 KBS 1 Handling of spent nuclear fuel and final storage of vitrified high level reprocessing waste, IV - Safety analysis).
Liten korrektion, det ska vara relativt aktivitet 1000 år, inte 100 år, i sista kolumnen av tabellen nedan.
Med relativ aktivitet menar jag den procentuella andelen av den totala aktiviteten som isotope står för. Det är viktigt att komma ihåg att den totala aktiviteten minskar dramatiskt, efter 1000 år så är den totala aktiviteten 15 000 gånger så låg som efter 10 år! Så även om Technetiums andel av den totala aktivitet stiger så sjunker den totala aktiviteten.
Jod nämns ofta i samband med avfall, anledningen till att jag inte har med jod i listan ovan är för att dess aktivitet är otroligt låg på grund av sin långa halveringstid, endast efter en miljon år är dess relativa aktivitet nämnvärd, men då är den totala aktiviteten så låg att det är försumbart. I en slutförvaring kommer endast isotopen jod 129 finnas med. Den isotop som orsakade bekymmer efter tjernobyl var jod 131, men den har en halveringstid på några dagar och är existerar därmed inte längre när avfallet ska in i slutförvaring. Jod är farligt främst för att det väldigt lätt tar sig ur en reaktor vid tex en olycka, minst 50% av tjernobylreaktorns jodinnehåll frigjordes medans bara någon % av reaktorns totala innehåll frigjordes. Att se till att jod håller sig inne i behållaren vid en slutförvaring är alltså viktigt och något besvärligt. Men den totala aktiviteten av jod är otroligt låg och risken att en jodläcka skulle leda till allvarliga skador är väldigt låg.
Av tabellen och grafen ovan drar man lätt slutsatsen att fissionsprodukter inte är något långsiktigt problem. De är högaktiva men därför så sönderfaller de fort till stabilitet. Fissionsprodukterna är på många sätt den mest lätthanterliga delen av avfallet, om vi endast hade dom att ta hand om hade slutförvaring inte varit något problem alls.
Men det finns annat material i använt kärnbränsle som kan ställa till med problem. Jag nämnde att även kärnreaktione med uran-238 skapar avfall. Men då handlar det inte om fissions längre utan om absorption. Uran-238 absorberar en neutron och transmuteras genom två betasönderfall till Plutonium-239. Plutonium-239 är egentligen inte ett avfall eftersom även den kan klyvas och producera energi. Faktiskt så produceras ungefär en tredjedel av energin i våra reaktorer från klyvning av plutonium.
Men det kommer finnas kvar plutonium när bränslet är använt, allt blir inte klyvt, även plutonium-239 kan för den delen fånga in neutroner och bli till högre isotoper av plutonium eller så kan det omvandlas till americium och andra grundämnen i en grupp av grundämen som kallas aktiniderna. På det sättet får vi ett spektrum av olika aktinider i avfallet. Aktiniderna är problematiska eftersom de har halveringstider på tusentals till hundratusentals år. Om vi ska slutförvara aktiniderna måste vi alltså se till att de är säkra i minst hundratusen år!
Vi ser av den här grafen att det tar nästan 10 000 år innan aktiviteten sjunkit till en hundradel av vad den var vid 10 år. Även här är grafen logaritmisk givetvis. I tabellen nedan anges de viktigaste aktiniderna och deras egenskaper(data från SKB 1977 KBS 1 Handling of spent nuclear fuel and final storage of vitrified high level reprocessing waste, IV - Safety analysis).
Precis som i den förra tabellen ska man komma ihåg att totala aktiviteten sjunker medans den relativa aktiviteten för vissa isotoper ökar. Vi ser här tydligt att i tusen års perspektivet är Americium-241, Plutonium-239 och plutonium-240 problemen medans Plutonium-239 ensamt är den mest besvärliga isotopen i 100 000 års perspektivet. Långt efter att alla fissionsprodukter klingat av fortsätter flera aktinider att vara aktiva. En glädjande nyhet för plutonium är att den lagras i form av plutoniumdioxid. Det som är fördelaktigt med plutoniumdioxid är att det är fruktansvärt olösligt i vatten. Endast 2 mikrogram plutoniudioxid behövs för att mätta vatten och löst plutoniumdioxid fastanr väldigt lätt på alla ytor som vattnet är i kontakt med. Det krävs alltså en hel del för att plutonium ska kunna färdas en längre sträcka från en slutförvaring.(se SKB's Plutonium - data, egenskaper med mera av Per-Eric Ahlström för mer om det).
Nu har vi alltså kommit fram till vad som är problemen är. Kortsiktigt så försvårar den extrema aktiviteten hos fissionsprodukterna all hantering av avfallet. Men långsiktigt är fissionsprodukterna inte farliga, aktiniderna däremot är kortsiktigt inte särskilt problematiska men de förblir aktiva i tiotusentals år och är därmed ett bekymmer långsiktigt. Om vi kunde separera bort fissionsprodukterna hade det inte varit något problem med att gräva ner dom separat, att bygga behållare som är säkra i några hundra år är väldigt enkelt tekniskt. Jag kommer därmed inte skriva något mer om fissionsprodukterna i den här serien av inlägg, utan fokusera på hur man ska bli av med aktiniderna.
Hur en CANDU reaktor funkar
Spännande vindkraftsutveckling
Control of tethered airfoils for a new class of wind energy generator
Det kanske kommer som en liten shock för er som läser min blogg att jag kan tala varmt för vindkraft! Men jag gillar faktiskt "förnyelsebar"* energi jag anser bara att kärnkraft är bättre på många sätt. Men kärnkraft och "förnyelsebar" energi är utmärkta komplement till varandra. Dessutom tycker jag att solpaneler väldigt häftiga i och med att de fungerar på rent kvantmekaniska principer precis som kärnkraften. De är båda en produkt av den revolution som hände inom fysiken på grund av giganter som Einstein, Rutherford, Bohr, Schrödinger, Fermi, Heisenberg ect.
Den bästa energiproduktionen jag kan tänka mig för Sverige vore att ha ett antal reaktorer(runt 20-30 stycken kanske) som producerar baskraft, en stor andel(20-30%) "förnyelsebar" energi som levererar allt de kan när de kan och vår vattenkraft som backup till den "förnyelsebara" delen. På det sättet kan man förhoppningsvis inte bara ha en totalt ren elproduktion utan även använda reaktorerna till att antingen producera väte till vätebränslecellsbilar eller att majoriteten av fordon är batteridrivna. Nog med energi både för transport och elproduktion med andra ord.
Iallafall artikeln jag länkat till i början av inlägget pratar om ett nytt sorts vindkraftverk, istället för att ha stora vidnsnurror så använder man sig av drakar(dessvärre inte den eldsprutande sorten, det vore jävligt häftigt!) för att generera el. Det gör man genom att drakarna drar i linor som i sin tur driver en generator, genom att låta draken flyga i ett komplicerat mönster så kan man tydligen få ut en nettoenergi av systemet. När linan är maximalt utdragen så manövrerar man in draken i en region med mindre vind så att man kan dra tillbaka den med mindre energiåtgång än som spenderades på att blåsa ut den. Fördelarna med detta över vindsnurror är är enligt författaren.
Drakarn kommer åt vindar på högre höjd där det blåser kraftigare och pålitligare.
Drakarna tar betydligt mindre plats än vindsnurror.
Drakarna är betydligt billigare än massiva vindsnurror.
De beräknar att genera el för en kostnad av 0.03euro/kWh. Fast då antar jag att man har i åtanke backup osv, de kostnaderna sopas alltid under mattan av "förnyelsebar" anhängarna.
Jag har inte orkat läsa igenom artikeln väldig noggrant så jag vet inte hur realistiskt det hela är. Men en häftig ide är det iallafall och betydligt sexigare än de ohyggligt fula vindsnurrorna! En kanske lite naiv invädning jag får direkt är det att det kanske är ett jävla bök att hålla dessa drakar i luften hela tiden, även på hög höjd måste det väll ibland blåsa så lite att drakarna kraschar ner i backen. Hur gör man rent praktiskt för att hålla dessa luftburna osv? En vindsnurra sköter ju sig själv mer eller mindre efter den är byggd förutom underhåll. Kräver dessa kite generators konstant personal vid anläggningarna?
*Jag skriver "förnyelsebar" inom "" eftersom jag hatar och avskyr begreppet förnyelsebart. Det finns ingenting i universum som är förnyelsebart och det är en felaktig term att använda.
Intressanta nyheter
DNA expert 'close to creating artificial life'
Scientists have claimed they are on the verge of creating the world's first artificial life form.
Craig Venter, a controversial American DNA researcher, has built an entirely synthetic chromosome - a sequence of genes - out of laboratory chemicals and plans to implant it in an existing cell.
If he succeeds his team will have created an almost entirely new life form for the first time.
Det är helt otroligt, vi människor kan alltså nu, eller iallafall snart skapa eget liv från kemikalier. Det är helt vansinnigt otroligt och häftigt. Skapa liv... tänk på det några sekunder. Vi är inte längre tvingade att meka med det liv som redan existerar, snart kommer vi kunna bygga upp liv från scratch precis så som vi vill ha det. Givetivs kommer både religiösa nötter och ekofanatiker kämpa mot det tills de kreverar. De religiösa för att livsskapande är guds domän och ekofanatikerna för att liv är "heligt". Vetenskap och teknik inkräktar på det sista området som anses heligt.
Hur som helst så finns det ingenting i denna världen som kan förhindra utveckling, möjligheterna är oändliga i sinnet på en en sci-fi nörd som mig! Artificiella bakterier som kan designas för att attackera HIV virus, bryta ner avlagringar i blodkärl, reparerar alla möjliga slags interna skador. Det är helt otroligt, helt jävla otroligt. Om Craig Venters grupp lyckas så förtjänar de nobelpris utan tvekan, det kommer isåfall markera en av de stora genombrotten i mänsklighetens historia. Minst lika stort som upptäckten av antibiotika, månlandningen, klyvningen av atomen och utvecklingen av halvledarmaterial. Kanske till och med större!
sen två nyheter som givetivs har med kärnkraft att göra och som inte är i närheten så revolutionerande:)
US finalizes "clean energy" loan guarantees
The US nuclear industry has welcomed the announcement by the US Department of Energy (DOE) of final regulations for a loan guarantee programme that will pave the way for federal support of clean energy under the Energy Policy Act of 2005.
First new US uranium application in 19 years
The US Nuclear Regulatory Commission (NRC) has received an application for a new in situ uranium recovery operation - the first application since 1988 for a new uranium recovery facility in the USA.
Den första nyheten är goda nyheter för alla planerade reaktorer i USA. Jag förutspår att vi kommer se en stor våg av nya reaktorer där, minst 30 stycken inom de närmaste åren. Det verkar även som lånegarantierna inkluderar alla co2 neutrala energikällor så förnyelsebarenergi fanatikerna kan inte böla över att kärnkraft subventioneras blablabla.
Den andra nyheten visar att kärnrenässansen är på allvar. Alla förbereder sig för den massiva vågen av nya reaktorprojekt, från gruvföretagen till reaktorbyggarna. Spännande tider :) Jag är glad att jag tar min examen nu och inte för 20 år sen.
Kanske vi redan har hittat aliens, dags att hälsa på dom!
Scientists found life on Mars back in the 70s
The soil on Mars may indeed be teeming with microbes, according to a new interpretation of data first collected more than 30 years ago.
The search for life on Mars appeared to hit a dead end in 1976 when Viking landers touched down on the red planet and failed to detect biological activity.
Today, Joop Houtkooper from Justus-Liebig-University in Giessen, Germany, will claim the Viking spacecraft may in fact have encountered signs of a weird life form based on hydrogen peroxide on the subfreezing, arid Martian surface.
Om det skulle visa sig vara sant så kanske allmänhetens intresse av att skicka människor till Mars ökar igen. För att inte tala om att det vore den mest fantastiska upptäckten någonsin, det vore ett bevis på att universum kryllar av liv och att vi inte är unika eller speciella.
Men pessimisterna mot bemannand rymdfärd kommer nog fortsätta visa sina fula ansikten, visst, Rovers och andra robotar kan säkerligen göra jobbet också, men människor är flexiblare. Men i grund och botten så handlar det inte bara om det. Jag erkänner villigt att man får mer vetenskapliga resultat för pengarna om man inte behöver slösa dom på att försöka hålla hårlösa apor vid liv ute i rymden. Poängen är att vi måste ut dit för eller senare ifall vi vill överleva.
Tyvär så fjantar vi ännu runt med primitiva, värdelösa och dyra kemiska raketer som totalt handikappar alla rymdprogram. Det är dags att NASA och ESA tar och dumpar alla fördomar och ser till att de korvören som går till rymdfart verkligen används på ett smart och effektivt sätt. Istället för att försöka behålla bemmanad rymdfart vid liv genom att stegvis bygga något bättre kemiska raketer och bedriva meningslösa projekt som ISS så borde all bemannad rymdfart läggas ner i 10-20 år medans pengarna läggs på att bygga upp ny teknik från grunden.
Tekniker som:
Elektromagnetisk uppskjutning
Där man helt enkelt accelererar upp en farkost med magnetfält tills det uppnår flykthastighet. Tänk ett maglevtåg på steroider.
Laseruppskjutning
Kraftiga lasrar bestrålar undersidan av en farkost, ett tunt lager av undersidan förångas och kastas iväg och driver då farkosten uppåt. Jag har ingen koll på tekniken men det verkar som att den kan realiseras hyffsat fort ifall forskningen får de pengar de behöver.
Sen har vi ju förstås, suprise suprise, min favorit och det är fissionsdrivna raketer. Men mest av allt vill jag se olika kombinationer. Dvs först tex en laseruppskjutning av en fissionsraket som slås igång först när den är utanför atmosfären. Då kan man nog skära ner på kostnader eftersom man inte behöver bry sig om att utsläppen från reaktorn ska vara fri från radioaktivitet. Det innebär också att även om nått händer under uppskjutning så påverkas inte miljön. Om raketen exploderar före reaktorn slagits igång så finns det inget högaktivt skräp som kan spridas. Inga fissionsprodukter har bildats. Alla blir nöjda! Fissionsraketer är iallafall den tekniken som lättast kan realiseras, man har redan testkört sådana raketer under 60 och 70 talet och med dagens materialteknik vore det en smal sak att få det att fungera.
En alternativ uppskjutning skulle till och med möjliggöra så extrema alternativ som project orion, en raket driven av att man släpper atombomber bakom den. Strålande sätt att bli av med dagens kärnvapenarsenal på ett fredligt sätt. Vi skulle förmodligen kunna dra iväg till Jupiter och tillbaka utan problem.
Rymdfarten övervever inte om den bara tar små babykliv framåt, det krävs ett genombrott som dramatiskt sänker kostnaderna för att lyfta saker till omloppsbana. Alla borde sätter sig ner och tar sig en funderar över vars man ska lägga pengarna för att ta människor så långt som möjligt inom de närmaste 30 åren. Att ösa pengarpå idiotprojekt som CEV vilket bara är en upprepning av Apollo projekter är meningslöst. Det kommer vara lika dyrt, ineffektivt och osexigt som rymdfärjan.
Även alla de flummare som vill att vi heldre ska spendera pengarna på att köpa mat åt fattiga barn i yttre Mongolistan eller satsa dom på andra problem här och nu borde inse fördelarna med billig tillgång till rymden. Dels så kan vi i längden förflytta den mesta gruvbrytningen till asteroider vilket har sina uppenbara miljöfördelar, dels så kan man utnyttja rymden till ren energiproduktion. En flotta med solfångare i omloppsbana vore ohyggligt mycket effektivare än solpaneler på taket på sommarstugan. 10 miljarder spenderat idag ger tusen gånger så mycket tillbaka inom 50-60 år.
Bush och förnekelsen
1. Det spelar ingen roll om Exxon, jultomten, eller den Mongoliska regeringen betalar för forskning. Det är inte relevant! Det enda relevanta är om resultaten är korrekta eller inte. Enda sättet att få reda på det är att granska forskningen och testa den. Att kritisera forskare för att de jobbar för industripengar är ren och skär idioti för det säger absolut ingenting om forskningsresultaten. Om resultaten är felaktiga så är det bara visa det!
2. Att ständigt och jämnt återvända till "consensus" argumentet är meningslöst. Vetenskap har aldrig och kommer aldrig bedrivs genom konsensusbildning, om man försöker få det att verka som vetenskap bedrivs genom konsensus så reducerad vetenskap till samma trovärdighetsnivå som religion. Korrekta teorier accepteras för att de beskriver naturen väl. Sen spelar det inte roll om det finns konsensus eller inte. Relativitetsteori, kvantmekanik, kvantfältteori, platt tektonik, stellär evolution, biologisk evolution, de är alla accepterade teorier. Inte för att forskare "tror" på teorierna. Utan för att det inte finns en enda observation eller experimentelt resultat som visar att de är fel. Är global warming teorin lika stark? Jag har inte blekaste aningen för jag kan inget om klimatmodeller. Men konsensus är meningslöst!
3. En fri vetenskaplig debatt måste alltid få existera utan att någon av sidorna svartmålas. Greenpeace har lika stora, men motsatta, intressen i global warming debatten. Att då i programet låta en Greenpeacetomte tala om forskares vetenskapliga trovärdighet, det är rent ut sagt löjligt. Greenpeace har NOLL vetenskaplig trovärdighet. Den enda goda vetenskapen i deras ögon är den vetenskap som kan vridas till att stöda deras förutfattade meningar. All annan vetenskap ignorerar de helt utan samvetskval.
Det som skrämmer mig mest med global warming debatten är all smutskastning och skitsnack. Forskare tystas och hotas ifall de inte har rätt åsikt, allting överdrivs på båda sidorna. Det blir till en stor fars. Om den är rätt eller fel har inte med saken att göra. Vetenskaplig forskning måste alltid vara så fri från yttre påverkan som möjligt. Politiker, PR bolag, industrier, intressegrupper, de ska fan inte blanda sig i. De kan betala för forskning, men de ska inte blanda sig i på annat sätt.
Kärnkraftsolyckor.
Expressen
DN
SVD
Aftonbladet
De skriver alla om rökutvecklingen vid Ringhals. Direkt börjar olika bloggare direkt spekulera i vad som kan hända blablabla.
Fredrik Lundh
Björn Wadström
Den gammla vanliga bullshiten med andra ord. Om en arbetare ha förstoppning på Forsmark då är det härdsmälta på gång, om en tekniker tappar verktygslådan på tån då kommer reaktorn sprängas. Ryker det ur en transformation, generator eller vad som helst utanför reaktorn så är domedagen här och vi kommer alla dö om vi inte bums avvecklar kärnkraft.
Då kanske det är lagom att än en gång försöka förklara vad som kan och inte kan ske i en svensk reaktor ifall det värsta verkligen sker!
Det finns två olika stora olyckor som kan ske i en reaktor beroende på vilken typ av reaktor det är. Kriticitetsolycka och härdsmälta.
En kriticitetsolycka är när kedjereaktionen skenar iväg okontrollerbart och orsakar en enorm värmeutveckling som kan demolera hela reaktorn och till och med få den att explodera ifall reaktorn innehåller brännbart material. Tänk Tjernobyl där just det skeede. Kedjereaktionen blev okontrollerbar, grafiten i reaktorn antändes, väte separerades ur vattnet och det blev en vätgas explosion följd av en grafitbrand som pyrde i flera dagar och spred ut härdmaterial i atmosfären.
En härdsmälta sker, när man talar om svenska(lättvatten)reaktorer, när reaktor slutar kylas, tex för att kylvatteninpumpningen går sönder. Det som sker då är att kedjereaktionen stanna av, men de ämnen som återstår efter man klyver uran är radioaktiva. Radioaktiva ämnen producerar värme när de sönderfaller och denna värmen är stark nog för att smälta härden i reaktorn ifall kylningen stängs av. Därav namnet härdsmälta. Men en härdsmälta är en betydligt "lugnare" process än en kriticitetsolycka. Det finns ingen möjlighet för en härdsmälta att ta sig igenom den metertjocka förstärkta betongbyggnaden som innesluter reaktorn. En sådan inneslutningsbyggnade hade förmodligen varit stark nog för att kunna klara en ordentligt kriticitetsolycka och en härdsmälta är lätt match. Harrisburg var den ultimata demonstrationen av att kärnkraft är säkert även när det värsta som kan ske i en lättvattenreaktor, en härdsmälta, händer. Ingen blev skada, miljön påverkades inte. Det var ingen katastrof av något annat slag än ekonomisk katastrof för företaget som ägde reaktorn.
Det som är ohyggligt viktigt att poängtera är att en kriticitetsolycka är OMÖJLIG i lättvattenreaktorer. Inte bara otroligt osannolik utan helt enkelt fysiskt omöjligt! Detta av en väldigt enkelt anledning. För att en kedjereaktion ska kunna fortgå måste det finnas neutroner med rätt hastighet. Om neutronerna är för snabba så kommer kedjereaktionen avta, den kan inte upprätthållas av snabba neutroner. Men neutronerna som produceras vid kärnklyvning är väldigt snabba, de har ungefär en miljon gånger högre energi än det man vill att de ska ha.
Man bromsar neutronerna genom att låta dom passera genom vatten, i vattnet så kolliderar neutronerna med väteatomer och bromsas ner tills man når den önskade energin. När de har den energin så går de vidare till att klyva uranatomerna och där produceras nya neutroner som i sin tur bromas ner i vattnet och klyver nya uranatomer osv ad infinitum.
Notera nu att kylvattnet är det som bromsar neutronerna. Om kylvattnet försvinner så finns det inget kvar som kan bromsa neutronerna och därmed så dör kedjereaktionen. Om kedjereaktionen av någon anledning börjar skena iväg så kommer den aldrig kunna skena okontrollerbar eftersom vattnet då kokar bort och därmed så stannar reaktionen. Reaktionen är alltid begränsad på detta sätt och därför är det omöjligt för en kriticitetsolycka att ske.
En kriticitetsolycka var möjlig i Tjernobylreaktorn endast på grund av att man använde grafit, inte vatten, för att bromsa neutronerna. Denna grafit var också det antändbara materialet som brann och därmed spred ut radioaktivitet ur den förstörda reaktorn. En sådan ska kan inte hända i en svensk reaktor. Kedjereaktionen kan inte spåra ur och det finns inte ett jävla skit i reaktorn som kan börja brinna.
Så snälla snälla snälla håll isär härdsmälta och kriticitetsolycka. Vi kan inte få ett Tjernobyl i Sverige. Det går inte, vad som än sker i reaktorn så kommer det aldrig orsaka en katastrofal spridning av radioaktivt material. Lär er de mest grundläggande sakerna om reaktorer innan ni sprider vidare en massa idiotisk ignorans för era egna politiska syften.
Annat perspektiv
En sak som media alltid gör fel är att aldrig sätta saker i perspektiv. Jag satt just och funderade lite på jordbävningen i Japan och utsläppet från kärnkraftverket som drabbades av den jordbävningen. Hur ska man sätta det i perspektiv?
Utsläppet var runt 1200 liter vatten som totalt innehöll 90 000 Bq(75Bq per liter). 90 000 är en rätt stor och skrämmande siffra. Fan bara Becquerel i sig är ett skrämmande ord. På Treo's blogg kan man se en jämnförelse med vanligt kranvatten. Men jag vill nu jämnföra med något helt annat. Bananer! Måste dock erkänna att jag fick iden från en annan blogg.
En banan innehåller ungefär 15-20 Bq främst från Kalium-40. Så hela det japanska utsläppet motsvarar 4500 bananer. Människor har en rätt konstant mängd kalium i kroppen.Om 4000 japaner köper varsin banan och sen pissar eller skiter så kommer de med andra ord orsaka ett lika stort utsläpp av radioaktivitet som läckan vid kärnkraftverket! Den radioaktivitet som svenska folket årligen pissar och skiter ut pga vår årliga banankonsumption(ca 18kg per person och år) motsvarar 200 000 läckor av samma storlek som den japanska, eller en läcka var annan minut.
Undra varför tidningar inte skriver "Båt kapsejsar med radioaktiv last" när en fraktbåt som fraktar bananer sjunker, det radioaktiva utsläppet från en sådan olycka är trots allt flera storleksordningar större än utsläppet från det japanska kärnkraftverket!
Som sagt, perspektiv är viktigt.
Svar till Sigrinn
Fick denna kommentaren.
Kärnavfall, Sellafield och bloggkommentar
Här är mitt svar.
Jag är medveten om att Sellafield släppt ut en hel del skit i havet. Det är dock värt att notera att majoriteten av utsläppen så vitt jag vet skedde före det fanns en rigorös lagstifning. I dagsläge så vill jag minnas att en hel del rapporter visar att utsläppen endast ger upphov till några hundra mikrosievert per år. Dvs ingen hälsorisk överhuvudtaget. Problemet var alltså inte upparbetning, problemet var för slapp lagstiftning förut.
Länkar till Fridolin eller nyhetsartiklar är meningslösa. De säger aldrig något konkret. Om du däremot kan tipsa mig om någon artikel från en peer review journal i strålskydd eller epidemiologi så läser jag det gärna.
De rapporter jag läst visar att det inte finns någon som tyder på att Sellafield eller la Hague har lett till en statistisk signifikant ökning av cancer. Desamma gäller för alla kärnkraftverk i Frankrike och USA. Som sagt, vad som släpps ut är inte det relevanta, relevanta är hur stora stråldoser det ger upphov till hos befolkningen. Om du vill tala om Sellafield så tala om doser. Annars är diskussionen meningslös.
När det gäller stöld av använt kärnbränsle. Under de 60+ år som använt kärnbränsle transporterats så har det aldrig skett en stöld. Det är ju ändå ett säkerhetsrekord utan like! Det är inte direkt det lättaste att stjäla och om man vill stjäla giftiga ämnen finns det lättare mål. Tex de tankbilar fulla med klor som ständigt kör runt. Vi omges dagligen av farliga kemikalier som kan användas till terror syften.
När det gäller kärnvapen och plutonium från använt kärnbränsle så har jag skrivit en hel del om det här.
http://gronarealisten.blogg.se/2007/july/for-het-att-hantera-knappast.html
Jag är en förespråkare av upparbetning. Att inte upparbeta är enormt slöseri med resurser. Varför gräva ner använt kärnbränsle när 95% av energin ännu finns kvar att utvinna.
I en livscykelanalys så ingår allt. Brytning, transporter, upparbetning, drift av verket, transport av avfall och förvaring av avfall. Kärnkraftens co2 utsläpp är mindre eller lika små som utsläppen från förnybar energi när man tar hänsyn till alla faktorer.
Ett citat från dig.
"Det läskiga med kärnkraft är just att även om det ska vara säkert kan det aldrig vara absolut säkert och om det händer något så får det enorma konsekvenser."
Det där är ett meningslöst påstående. Förklara för mig hur en katastrof kan ske! Tills du gör det är det ett meningslöst påstående. Att säga att en olycka kan få katastrofala konsekvenser är ungefär som att jag skulle säga.
"Flygindustrin är livsfarlig, en olycka kan få enorma konsekvener. Tänk om två fullastade jumbojets kraschar och exploderar ovanför globen mitt under finalen i allsvenskan så att 20 000 personer dör."
Att antyda till ett helt absurt scenario för att argumenter emot en teknik håller inte. Jämnför riskerna med andra risker i livet. Det har jag gjort här
http://gronarealisten.blogg.se/2007/july/manniskor-i-allmanhet-har-ingen-uppfattning-om-ris.html
Någonstans måste man dra en gräns för vad som är rimligt. Jag tvivlar inte på att du tror att en katastrofal olycka kan ske. Men mitt råd är helt enkelt att läs lite kärnfysik, läs lite reaktorfysik, läs lite strålskydd. När du gjort det kommer du inse hur absurt och verklighetsfrämmande påståenden om en katastrof är. Det är inte en slump att radiofysiker, kärnfysiker, kärnkemister, reaktorfysiker och diverse andra strålnings och kärnfysik experter är positiva till kärnkraft.
När det gäller framtiden. Varför fokusera på kärnkraft. Avfallet från kärnkraft kommer vara det mest välförvarade avfallen som existerar i vår värld. Vad ska vi göra av alla tungmetaller, alla industrigifter osv. Gifter som finns i ohyggligt mycket större mängder än kärnavfall och som dessutom förblir farliga i oändlig tid. Kärnavfall är det minsta avfallsproblemet vi lämnar till nästkommande generationer och kärnavfallsproblemet har dessutom en lösning. Inom 50 år kommer vi kunna transmutera bort avfallen i industriell skala och därmed så förintar vi avfallen helt och hållet. Ingen börda för kommande generationer med andra ord. Lösning finns i utveckling, inte avveckling, av kärnkraft.
Säkerhet vs valfrihet
Jag såg nyligen ett program om stamcellsforskning i de asiatiska länderna. I västvärlden så forskar vi givetvis på om stamceller, med lite hinder av tex Bush förbjud mot forskning på embryoniska stamceller. Men i asien har de tagit det ett steg längre, de har börjat behandla folk med stamceller. I väst är det otänkbart eftersom vi ännu inte vet exakt hur de fungerar och vad för risker som kan finnas. I asien så resonerar de så att om det finns en möjlighet att det kan hjälpa så ska vi prova det om patienten vill.
Jag tycker att inställningen i asien är mycket sundare än inställningen här i väst. Om jag lider av tex en dödlig sjukdom eller förlaming, hur kan då eventuella biverkningar skada mig? Men om jag istället låter medicinska forskare använda experimentella behandlinga på mig, då har jag iallafall lite hopp om bättring och dessutom så gör jag en insats för vetenskapen. Varför ska då myndigheterna få bestämma om jag får utsätta min egen kropp för det eller ej?
Alla genombrott kräver risker. Men i dagens läge så har europa och usa tappat all vilja att utsätta någon för risker. Det går så långt att vi till och med lagstiftar så att inte ens andra kan begå risker även när det inte har någon effekt på oss själva. Det är sjukt! Trångsynta människors moraliska värderingar inskränker på andra människors liv.
Detta är givetvis inte begränsat till medicinsk forskning. Ta tex rymdutforskning, både europa och usa står nog stilla just nu eftersom vi inte vågar ta risker. Astronauterna är nog mer än villiga att utsätta sig för större risker. Men om något händer så försvinner allt folkligt stöd för projekten. Det risker som tidigare under 50-60 talet ansågs acceptabla är idag otänkbara. Tänk tex den doktor som spännde fast sig i en raketsläde och utsatte sig själv för 50g för att bevisa att man kan överleva det! Idag hade nån släng en statlig regelbok på han och sagt att nu skärper du dig förfan. Nä det är patetiskt. Vilka är vi att bestämma vilka risker andra får utsätta sig själv för?!?!?
Låt patienter ta chansen med experimentella mediciner, tillåt farliga projekt om det finns villiga deltagare. Det är så framgångar nås. Ingen framgång sker utan sitt pris. Vi beundrar historiska risktagare samtidigt som vi förhindrar nya.
Gruvbrytning kärnkraft vs vindkraft
Miljövänner har väldigt lätt för att fördöma kärnkraft eftersom den kräver uranbrytning. Men de brukar väldigt behändigt ignorerar att det går åt stora mängder material till vindkraft som även det kräver gruvbrytning. Jag kan inte hitta information om andra material än koppar men låt oss göra en jämnförelse mellan den gruvbrytning som krävs för vindkraftens kopparbehov kontra kärnkraftens uran+koppar behov.
Enligt vattenfalls livscykelanalys /1/ så går det åt
Vindkraft 0.055 gram koppar per kWh
Kärnkraft 0.02 gram koppar per kWh
Svenska reaktorer har en burnup på ungefär 30 000 megawattdagar per ton uran. Det leder till ett behov av 0.00138 gram uran per kWh. Men det är anrikat uran. Man får ut ungefär 1 kilo anrikat uran av 5 kilo oanrikat uran. Så Det krävs alltså 0.007 gram oanrikat uran per kWh.
Sen måste vi se till koncentrationerna av koppar vs uran i marken där man bryter.
Jag gillar inte att använda wikipedia men i detta fallet duger dom. Enligt wiki /2/ så är koppar brytbart när koncentrationen är runt 0.4%-1%. Bolidens koppargruva i Gällivare, Aitik, bryter koppar med koncentration 0.31% och nya fyndigheter på 0.28% ska brytas i framtiden /3/
De vanliga koncentrationerna i urangruvor i australien ligger mellan 0.11-0.24% Uran /4/
I kanada ligger vissa koncentrationer på över 20%! /5/ Men sådana fyndigheter är världsunika.
Det verkar iallafall som att koppar och uran bryts i ungefär samma koncentrationer. Vi kan vara lite schyssta mot koppar och anta att de flesta kopparådror ligger på 1% medans uran ligger på 0.5%. Detta är ändå bara en grov uppskattning.
Då ligger det till såhär.
Kärnkraft. 0.02 gram koppar + 0.007 gram uran per kWh. Det leder till att 2 gram mark måste brytas för kopparen och 1.4 gram för uranet. 3.4 gram per kWh.
Vindkraft 0.055 gram koppar per kWh leder till 5.5 gram brytningper kWh.
Så min extremt otroligt simpla lilla jämnförelse leder till att vindkraft kräver mer gruvbrytning än kärnkraft. Denna korta exercis ger nog bara ett hum om storleksordningarna involverat. Men det faktum att det går åt väldigt mycket mer konstruktionsmaterial för varje installera kW för vind jämnfört med kärnkraft stödjer om något min slutsats. Speciell med tanken på behovet av att bygga en backup till vindkraften.
Men, kommer någon nu säga, uranbrytning är ju mycket värre för miljön än kopparbrytning. För det säger Greenpeace och de ljuger aldrig någonsin! Sorry men i detta fallet ljuger dom. Uranbrytning är inte värre än någon annan brytning och sker på precis samma sätt som all annan brytning. Greenpeace påstår att spridning av radon från uranbrytning är en hälsorisk. Men stråldoserna som befolkningen närmast urangruvor och gruvarbetarna utsätts för är inte ens i närheten av att kunna vara skadlig. /6,7,8/
Det kanske är dags att Greenpeace, Miljöpartiet, SNF, Friends of the earth och alla andra börjar kampanja för att vi ska sluta bygga ut vindkraften? Om de tycker uranbrytning är SÅ hemskt så borde de logiskt sett vara mot kopparbrytning också. Verkligheten är sådan att allt vi människor gör har en påverkan på miljön. Verkligheten är också sådan att kärnkraft är en av de energislag som har absolut minst miljöpåverkan. Samma är givetvis sant för vindkraft. Det är inte konsekvent att svartmåla kärnkraften för dess miljöpåverkan pga gruvbrytning och sen blunda för brytningen som krävs för vindkraft.
1. http://www.vattenfall.se/www/vf_se/vf_se/Gemeinsame_Inhalte/DOCUMENT/196015vatt/595622milj/P0282331.pdf
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
3. http://www.boliden.com/www/BolidenSE.nsf/(LookupWebAttachment)/Faktablad/$file/AITIK_sv_07_webb.pdf
4. http://www.uic.com.au/emine.htm
5. http://www.uic.com.au/nip03.htm
6. http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/alt_formats/hecs-sesc/pdf/pubs/occup-travail/radiation/regist/2005-report-rapport_e.pdf
7. R.A. Akber et al Radiat Prot Dosimetry, Dec 1992; 45: 137 - 140
8. http://www.environment.gov.au/about/publications/annual-report/00-01/ss2assessments.html
Hur jag vill vakna upp
Nu är det tamejfan bara att alla nanofysiker, ingenjörer och andra läser ordentligt för detta vill jag ska vara realiserat inom typ 20 år.
När jag vaknar på morgonen ska jag inte vakna av någon skränig jävla väckarklocka, snarare så ska små nanobottar frigöra rätt hormon i min kropp så att jag vaknar upp "naturligt" och glad! Direkt min lägenhet märker att jag vaknat genom att övervaka min puls eller liknande så ska min favoritmusik slås på. Eventuellt så kan väggarna visa upp någon lämplig vy, tex utsikten från en fjällstuga i abisko.
Medans jag ligger kvar i sängen ska jag kunna ta fram en meny i mitt synfält som genereras genom att ett implantat stimulerar mina synnerver eller det centra i hjärnan som reglerar synen. Med den menyn ska jag kunna göra ALLT, läsa morgontidningen, slå på kaffet, kolla mina favoritbloggar, maila chefen och säga att jag jobbar hemma idag, öppna persiennerna, ställa in ljuset i lägenheten, stimulera rätt körtlar så lite mer roliga hormoner frigörs i min kropp som piggar upp ännu mer, kontrollera mitt blodtryck osv. Dessutom ska jag kunna lagra allt viktigt i ett implanterat elektronisk minne eftersom mitt eget minne är kasst.
När jag väl kliver ur sängen och går in på muggen så ska spegeln med en len kvinnoröst säga åt mig "godmorgon sexy, jävlar va snygg du är idag. Men du kan nog behöva en liten rakning". Sen ska spegelfan, om jag vill, raka mig med en precisionslaser. Medans den rakar mig kan morgonnyheterna spelas upp på en del av spegeln ifall jag inte vill ha det direkt i min synfält. När jag lättar på blåsan så ska toaletten kunna tala om för mig ifall jag lider av lite vätskebrist, vilka mineraler och vitaminer jag kan tänkas behöva äta extra osv. Toalettens röst ska dock inte vara kvinnlig för det känns lite perverst. Bäst vore om toaletten har en röst jag verkligen avskyr, då blir det ett rent nöje att pissa i den.
När jag väl går ut i köket ska en liten köksrobot redan ha ställt en fylld kopp kaffe på bordet tillsammans med den frukost jag känner mig sugen på. Nu kan mina implantat i hjärnan börja uppdatera mig på vad jag ska göra idag, vad jag behöver göra på jobbet, vad som saknas i kylen och frysen och som måste beställas hem av den trevliga lokala matvaruaffärsroboten, påminna mig om att trakasera någon dum greenpeace blogg ect.
När det är dags att gå hemifrån så ska alla mina kläder vara framlagda och strykta av en trevlig hushållsrobot, samtidigt så beställer jag eller någon dator hem en automatisk elbil som ska köra mig till jobbet.
Den moderna bekväma tillvaron.
Jag är en teknikoptimist ända in i benmärgen. Förmodligen en konsekvens av att jag växte upp med Arthur C Clarke, Isaac Asimov, Robert A Heinlein och andra gamla Sci-fi giganter. I mina ögon så har teknik endast en uppgift, att öppna upp fler möjligheter för oss människor! Det är allt, sen är det upp till oss ifall vi vill använda de nya möjligheterna destruktiv eller konstruktivt. En teknik är i sig aldrig ond eller god.
Just därför ställer jag mig aldrig mot en teknik. Till och med kärnvapen som de flestar förknippar enbart med misär kan användas till positiva ändamål. Amerikanerna jobbade ett tag med en ide (Project Orion) där man driver en rymdfarkost genom att släppa kärnexplosioner bakom den och låta explosionerna accelerera den frammåt. Inte konstig nog var Freeman Dyson delaktig i att utveckla iden. En större visionär än Dyson får man leta länge efter.
Tyvär så är det så att teknikoptimister är ett utrotningshotat släkte i västvärlden idag. Det är helt enkelt omodernt. Undra vars optimismen egentligen tog vägen? Vi kanske inte har kommit till mars ännu och vi har inte flygande bilar. Men på många andra sätt så överträffar dagens samhälle de visioner som skapades under 50 talet. Vem kunde ana den fantastiska IT explosionen? Vårt vardagsliv idag är otroligt mycket rikare än vardagen under 50, 60 eller 70 talet. Vi har obegränsad tillgång till film, musik, kunskap och underhållning. Allt som behövs är några knapptryck på ett tangentbord! Den information som kunde ta veckor och månader att hitta för 40-50 år sen kan vi idag hitta på några minuter genom att googla eller gå in på wikipedia. Men trots att tekniken i all sin prakt finns mitt framför näsan på oss så är vi ändå pessimistiska.
Vi saknar verkligen en modern Clark, Sagan eller Dyson. Det finns helt enkelt ingen karismatisk person idag som på ett fångande sätt berättar om tekniken och vetenskapens mirakel. Om jag ska spekulera fritt så tror jag detta beror på att vi blivit så bekväma. Våra liv är så trygga och tillfredställande utan att vi egentligen behöver arbeta alls. Storslagna projekt genomförs av dom som är hungriga, hungriga efter framgång och framsteg. Vi är för mätta och belåtna. Men det hör nog till civilisationers naturliga cykler? Först finns hungern, sen kommer framstegen och till sist kommer belåtenheten.
Därför ser jag verkligen fram emot Kina och Indiens kommande världsdominans. De är hungriga, de har visioner, de vill bli bäst, störst och vackrast och de är beredda att jobba jävligt hårt för det! Europa tappade sin gnista helt under kalla kriget. USA däremot hade gott om gnista och de blev bäst. Vi i europa tittade på och sa för oss själva "vi kan också om vi vill". Men vi valde att ligga på soffan istället. Nu börjar även amerikanerna i allt högre grad välja soffan. torts att de gillar att säga att USA är världens bästa land så är de inte längre lika villiga att jobba för det.
Det är synd att de flesta i väst är rädda för asiens tillväxt snarare än att välkomna den. Visst, de kommer sno våra jobb, de kommer börja plocka nobelpriser och de kommer köra om oss på många sätt. Men tekniska och vetenskapliga framsteg gynna alltid mänskligheten, oavsett vilket land som producerar dom. När jag ser den kinesiska flaggan vaja på mars kommer jag vara precis lika glad som om det vore en amerikans eller europeisk flagga. Det viktiga är att någon verkligen trycker utvecklingen framåt.
Jag har länge tänkt att man kanske borde ha varit född för 60 år sen eller kanske 100 år in i framtiden. Men egentligen så kanske detta är den bästa tiden att leva, för nu har vi just börjat skrapa på ytan av nanotekniken och bioteknikens möjligheter. Precis som 1900 talet var fysikens århundrade så kommer nog 2000 talet vara nano och bio århundradet. De kommande 30 åren kanske blir lika spännande som 50-70 talet då kärntekniken och rymdtekniken exploderade.
Ännu en mp tomte är på villovägar
Han påstår att utarmat uran är en radiologisk riskfaktor. Visst är uran radioaktivt men väldigt svagt radioaktivt. Dess största fara är på grund av att det är en giftig tungmetall, inte att det är radioaktivt.
Vad är sanningen då?
Från IAEA
http://www.iaea.org/NewsCenter/Features/DU/du_qaa.shtml#q8
Studies of workers exposed to uranium in the nuclear fuel cycle have also been carried out. There are some reported excesses of cancers but, unlike the miners, no correlation with exposure can be seen. The main finding of these studies has been that the health of workers is better than the average population. This "healthy worker effect" is thought to be due to the selection process inherent in employment and to the overall benefits of employment.
Regarding exposures to DU, there have been studies of the health of military personnel who saw action in the Gulf War (1990-1991) and during the Balkan conflicts (1994-99). A small number of Gulf war veterans have inoperable fragments of DU embedded in their bodies. They have been the subject of intense study and the results have been published. These veterans show elevated excretion levels of DU in urine but, so far, there have been no observable health effects due to DU in this group. There have also been epidemiological studies of the health of military personnel who saw action in conflicts where DU was used, comparing them with the health of personnel who were not in the war zones. The results of these studies have been published and the main conclusion is that the war veterans do show a small (i.e., not statistically significant) increase in mortality rates, but this excess is due to accidents rather than disease. This cannot be linked to any exposures to DU.
There have been a number of studies of workers exposed to uranium (see question 8) and, despite some workers being exposed to large amounts of uranium, there is no evidence that either natural uranium or DU is carcinogenic. This lack of evidence is seen even for lung cancer following inhalation of uranium. As a precaution for risk assessment and to set dose limits, DU is assumed to be potentially carcinogenic, but the lack of evidence for a definite cancer risk in studies over many decades is significant and should put the results of assessments in perspective.
Och från en artikel om DU(Depleted uranium) publicerat i Science and global security
Fetter, S., von Hippel, F.N. 2000. The Hazard Posed by Depleted Uranium Munitions. Vol. 8, 2:125-161.
http://www.princeton.edu/~globsec/publications/SciGloSec.shtml
Even in the area immediately surrounding a vehicle destroyed by DU munitions, the dose rate
from external radiation is unlikely to exceed 30 millirem per year ? one tenth the natural background dose rate.
If 300 tons of DU was dispersed over an area with an average population density of 50 per square kilometer, the population dose rate would be about 20 person-rem per year. Over a 50-year period, the total population dose would be roughly 200 person-rem. According to the linear hypothesis, this dose would result in 0.1 cancer deaths?in other words, a ten percent chance that one person would die of cancer.
Va kan man dra för slutsatser av det? Endast en. Utarmat uran är ingen strålningsrisk whatsoever om man inte kör upp ett kilo i röven. Att påstå att det är en strålningsrisk är ignorant. Men utarmat uran är en tungmetall och giftig. Man ska alltså inte gå och slicka på sönderskjutna stridsvagnar i mellanöstern. Bästa vore givetvis att ingen springer runt och försöker skjuta ihjäl varandra överhuvudtaget. Då behövs inte utarmat uran som vapen överhuvudtaget.
Kärnvapen och kärnkraft
Ett av de få argumenten mot kärnkraft som är riktigt svåra att tampas med är risken med att civil kärnkraft kan leda till kärnvapen. Något jag håller på att läsa väldigt mycket om just nu och kommer skriva mer om sen.
Men frågor jag aldrig ser någon ställa sig är:
Om vi avvecklar all kärnkraft, kommer det innebära att ingen bygger kärnvapen?
Om en stat verkligen vill skaffa sig vapen, spelar det då någon roll ifall tex vi i Sverige inte har kärnkraft?
Om ett land verkligen vill bygga kärnvapen så finns det egentligen inte så mycket man kan göra åt det. Se bara på Nordkorea. Det har ingenting med civil kärnkraft att göra. Kunskapen om hur man bygger kärnvapen existerar öppet, kunskaperna om hur man skaffar sig vapenmaterial existerar öppet. Att omvandla de kunskaperna till teknik är invecklat. Men det är inte omöjligt för ett land som är villig att satsa resurser på det. Så länge kunskaperna existerar så kommer länder kunna skaffa sig kärnvapen.
Om man istället frågar sig om det går att använda material från civila bränslecykler till att bygga vapen så blir svaret ja. Det är möjligt. Men på grund av isotopsammansättningen på plutonium i använt kärnbränsle så blir det ingen bra bomb. Sannolikheten att få ut mer än 15% av potentiella sprängkraften från bomben(jämnfört med om den vore gjord av vapen plutonium) är runt 10%. Sannolikheten att få ut 50% av den potentiella sprängkraften är så gott som icke existerande. /1,2/
Om potentiella sprängkraften är 20 kiloton så kommer man alltså i realitet endast få ut 0.5-1 kiloton. Dessutom är reaktorplutonium mycket varmare än vapenplutonium på grund av mer radioaktivt sönderfall. En 5 kilosklump av vapenplutonium håller en temperatur på 80 grader. Motsvarande klump av reaktorplutonium är 250-320 grader varm! /1/ Det gör designen mycket svårare eftersom de kemiska högexplosiva ämnena som omger plutoniumet då måste kunna klara av sådana temperaturer utan att bli opålitliga.
Dessutom är det en väldigt konstig omväg att ta. Att bygga upp en hel civil kärnkraftsindustri för att försöka få ut plutonium som inte är pålitligt, varför ta den omvägen? Om en nation vill ha kärnvapen bygger de en liten forskningsreaktor specialdesignad för att producera vapenplutonium och sen kör de på med den. Det går snabbare, är billigare och lättare att gömma. Om vi avvecklar den civila kärnkraften så kommer det inte på något magiskt sätt radera kunskaperna om hur man bygger en sådan reaktor. Duktiga kärnfysiker och kärntekniker kan från scratch rita upp en design bara de har tid och resurser.
Så att en nation skulle vilja använda civila reaktorer för att producera plutonium är orealistiskt i mina ögon. Men hur är det med terrorister? I flera länder, Frankrike, Japan, Tyskland, England, finns det stora mängder reaktorplutonium som är separerar ur det använda kärnbränslet. Kan terrorister hota sig in i dessa anläggningar och knycka med sig 15-20 kilo plutonium? Knappast troligt. Det förvaras i bunkrar och på skyddsområden.
Men säg nu att de lyckas roffa åt sig plutoniumet, vad ska de då ta sig till? Att bygga en bomb utav plutonium är inte lätt ens om man har rent vapenplutonium. Man måste lyckas bygga en bomb på ett sådant sätt att sprängkraften från de konventionella sprängmedlena perfekt kramar ihop plutoniumet till en koncentrerad sfär så att den blir superkritisk(dvs kedjereaktionen startar).
Att lösa det problemet var manhattan projektets största utmaning. Det krävs perfekt design. Ingen terroristorganisation har tillgång till samma industriella och vetenskapliga kompetens som USA hade under andra världskriget. Att de skulle lyckas skruva ihop något sådant i en liten afghansk by är osannolikt.
Sen kanske man ska fundera på samma sätt som Hans Blix och se det ur ett helhetsperspektiv. Kärnkraft kan lösa många(alla?) miljöproblem associerade med fossila energikällor. Väger den lilla spridningsrisken som civil kärnkraft innebär tyngre än den stora och reella risken med global warming, lungsjukdommar, cancer och framtida ekonomiska bekymmer som fossila bränslen innebär?
Ny forskning kommer vidare minska risken, eller i princip helt eliminera, kopplingen mellan kärnkraft och kärnvapen.
Slutna bränslecykler som gör att allt plutonium direkt fissioneras.
Bränslecykler baserat på torium, vilket gör att ytterst små mängder plutonium produceras. Det plutoniumet är dessutom av sådan isotopsammansättning att den är obrukbar som vapenmaterial ect.
1. Herring et al, Low cost prliferation resistant, uranium-thorium dioxide fuels for light water reactors, Nuclear engineering and design 203 65-85
2. Mark et al Explosive properties of reactor-grade plutonium, science and global security, Vol. 4, 1:111-124.
Månen
Det är jäkla synd att apolloprogrammet var slutet på USA's intresse för månen. Endast NASA har resurser och attityd nog för att ens försöka sig på att driva en månbas. Speciellt då vi löjliga europeer satsar endast korvören på vår rymdorganisation ESA.
Därför är det extra roligt att se att Japan, Kina, Indien och Ryssland alla vill ta sig till månen och även NASA börjar visa intresse igen. Jag tvivlar starkt på att Japan, Kina eller Ryssland kommer kunna ha råd med ett sådant projekt på egen hand. Men vem vet. Bara de är kaxiga nog att sätta eld under arselet på NASA. En ny rymdkapplöpning hade varit helt suveränt. Vi europeer kommer förmodligen lämnas bakom. Det var nog länge sedan europa hade någon riktigt vision om utforskning. Vi har kort och gott blivit lata och dekadenta.
Just europas och till viss del amerikans brist på glöd är det som förmodligen kommer göra att Kina och Indien kör om oss inom detta århundrade. Dags att lämna över stafettpinnen. De som vågar mest vinner mest! Jag bryr mig inte om vilken nation som blir först med en månbas. Bara jag hinner ta mig en tur dit upp innan jag lämnar in.