Eva FidjestølOpplever sivil atomindustriein renessanse i dag?InnleiingDagens omtale av atomkraft både i media,mellom ekspertar og til og med i miljøorganisasjonargår ut på at sivil atomkraft opplever ein renessanseog at vi ikkje kan klare oss utan denne energien for åkjempe mot klimaendringane og for å vedlikehaldeog forbetre livskvaliteten vår. Sidan det er godt kjentat den fissile uranisotopen U-235 i det vanlegastedrivstoff i dagens atomkraftverk, tek til å minke, blirplutonium (Pu) og thorium (Th) lansert som drivstoffein må satse på i framtida. Dette skreiv eg i 2010.Året etter skjedde ulukka i Fukushima og synet påatomkraft har brått endra seg. Men InternationalAtomic Energy Agency (IAEA) som er den viktigastepådrivaren for internasjonal sivil atomkraft hevdarlikevel at sjølv om dette var ei alvorleg ulukke kanvi ikkje klare oss utan atomkraft i framtida. Menteknologien må forbetrast og reaktorane må blisikrare.Både Alvin Weinberg, den første direktøren iOak Ridge-anlegget i USA, som sa at uran i fjellet var eiuuttømmeleg energikjelde, nok til å berge menneskai hundrevis av millionar år, og leiaren av AtomicEnergy Commiccion (AEC), Lewis Strauss, som sa atatomstraumen ville bli for billeg til å måle, tok feil. (1)Dette sa dei på 1950-talet og dei tok dermed for gittat omdanning av U-238 til plutonium, gjenvinningav plutonium frå brukt atombrensel og bruk avplutoniumbrensel i formeiringsreaktorar eller brukav thoriumbrensel, var framtida til atomindustrien.Dette har gjennom dei seksti år som har gått ennoikkje lukkast å få til kommersielt. Det har vore satsaenormt på forsking og utvikling. Omtrent 10 landhar bygd små og store pilot formeiringsreaktorarmed plutonium som brennstoff men resultatet harvore lite straum, store kapitalutgifter, ulukker oguhell. Flaggskipet i denne flåten var Super Phoenixi Frankrike som slutta å produsere straum i 1998 ogvart stengd for godt i all stillheit i 2009.Så har vi hatt ein periode på eit par tiår medMOX-brensel. Det er ei blanding av plutonium- oguranoksid som kan brukast i ombygde lettvassreaktorar.Det har vore ein måte å bli kvitt littav alt det sivile plutonium som var tenkt tilformeiringsreaktorane, og har blitt lansert som bådeøkonomisk og ressurs-sparande. Men det har vist segat det er dyrare enn å bruke uranbrennstoffet i berreein gjennomgang utan gjenvinning. I tillegg utnyttarein berre omtrent ein prosent meir av energien iuranet ved å bruke MOX-brensel. Dessutan førerMOX-bruken til større mengder farlegare avfall somkrev meir energi til kjøling over lenger tid samanliknamed uranbrensel. Det medfører også store risikoarfor ulukker og spreiing av våpenmateriale underproduksjon, lagring og transport. Dei landa somproduserer MOX har problem med anlegga sine ogkundekretsen har minka dei siste åra. MOX brenselblir produsert både i Sellafield i Storbritannia og i LaHague i Frankrike.Thorium som brensel har det vore forska påsidan starten av atomalderen, og det har vore bygdpilotanlegg i mange land. Men ingen kommersiellthoriumreaktor har blitt konstruert. Dei to mestmoderne reaktorane i verda som er under byggingi Frankrike og Finland skal ikkje bruke thorium sombrensel. European Pressurized Water Reactor (EPR)er ein såkalla 3+-reaktor, på ein skala frå 1 til 4,42
som har blitt knytt til håpet om ein renessanse foratomindustrien. Så langt har det ikkje gått bra medEPR. Byggetida har blitt overskriden med over tre årog budsjettet har blitt fordobla. Reaktoren har fåtttilnamnet “European Problem Reactor”. Generasjon4-reaktoren som skal oppfylle alle krav til økonomi,tryggleik, minimum avfall og lang levetid, skalbyggast i Frankrike i form av pilotprosjektet ASTRID.I den er det heller ikkje satsa primært på thorium ibrenselet. Det er ein formeiringsreaktor som ermykje meir komplisert enn Super Phoenix og sometter planane skal takast i bruk kommersielt om 20år.Atomindustrien har vore utsett for kraftigkritikk som kan samlast i fire hovudpunkt: uøkonomisk,avfallsproblem, ulukker og spreiing av atomvåpen.Arkitektane bak generasjon 4-reaktoranehevdar at dei skal løyse alle desse problema. Menatomindustrien har gjennom heile si historie hattein tendens til å presentere seg sjølv utifrå det deiplanlegg, ønskjer og trur dei skal få til i framtida, ogikkje utifrå røyndomen og problema i dag.Dagens slagord og mantra om kjernekrafter at det problematiske atomavfallet frå bruktkjernebrensel ikkje er eit problem lenger, men einressurs til ny energiproduksjon. Dermed er ogsåavfallsproblemet løyst. Særleg i Frankrike påstår deiå ha løyst dette problemet. I denne artikkelen vileg vise at dette slagordet høyrer til i same gruppefalske løfte som lova at <strong>atomenergi</strong> ville bli forbilleg til å måle. Og det som blir lova om framtidaer like lite truverdig som det som vart sagt omformeiringsreaktoren på 70-talet. Konklusjonen måbli: Atomindustrien opplever ikkje ein renessanse idag. (1,2)Fissile og fertile materialeI midten av 1930 åra klarte forskarane ålage kunstige radioaktive atom. Den naturlegeradioaktiviteten var oppdaga, og dei hadde utviklautstyr for å akselerere proton og alfapartiklar frånaturlege radioaktive kjelder slik at dei fekk stor fart.Desse partiklane vart så brukte til å bombarderestabile atom. Det førte ofte til danning av nyeisotopar som ikkje fanst i naturen, der nokre av deivar radioaktive. Då nøytronet blei oppdaga i 1934vart det brukt til slike forsøk og talet på kunstigeradioaktive isotopar steig raskt. Nøytronet har ikkjeelektrisk ladning og blir derfor ikkje påverka av detelektriske feltet som omgir atomkjernen og trenglett inn i kjernen det blir sendt mot. I desse forsøkavart det oppdaga eit nytt fenomen. Nokre av deityngste atoma delte seg omtrent på midten når eitnøytron vart fanga inn samstundes som det vartfrigjeve store mengder energi. Dette blir kalla fisjonog er grunnlaget for dagens atomkraftreaktorar ogatombomber. Dei stoffa som har denne eigenskapenblir kalla fissile. Uranisotopane U-235, U-233 ogplutoniumisotopane Pu-239, Pu-241 og Pu-242 erfissile, men av desse er det berre U-235 som førekjemi naturen i slike mengder at det kan utvinnast. U-235utgjer 0,71 prosent av natururan i vekt. Dei andrefissile isotopane finn ein berre spor av.Materiale som ikkje er fissilt, men kanomdannast til fissilt materiale ved bestråling mednøytron (transmutasjon) blir kalla fertile materiale.Dei viktigaste fertile material som finst i naturen eruranisotopen U-238 og thoriumisotopen Th-232.U-238 blir ved å oppta eit nøytron omdanna til Pu-239 som er fissilt og Th-232 blir på same måtenomdanna til den fissile isotopen U-233.Då dette vart oppdaga på slutten av 1930talet, var det krig og det vart nokså snart fokusertpå at denne enorme energien kunne brukast til åutvikle eit supervåpen. Det var to stoff i naturensom kunne brukast som råstoff, uran og thorium. Istarten vart begge brukt. Fordelen med thorium sombrensel i eit atomkraftverk var at det fanst i mykjestørre mengder enn uran, og at ein ikkje fekk deisterkt radioaktive og langliva plutonium-isotopanei avfallet. Men sidan det var våpen dei konsentrerteseg om var det nettopp den fissile isotopen Pu-239 dei ønska å produsere. Heilt frå starten vart detplanlagd å lage to ulike typar atomvåpen, ein typeav uran med stor konsentrasjon av isotopen U-235(høganrika uran HEU) og den andre av isotopen Pu-239 som blir til inne i reaktoren ved at U-238 fangarinn eit proton. Det betydde at dei måtte byggemilitære anrikingsanlegg for å produsere HEU, ogmilitære gjenvinningsanlegg for brukt kjernebrenselfor å separere ut plutonium.Den første uranreaktoren blei sett i gangi desember 1942 i Chicago i USA. Det vart bygdmange ulike typar atomreaktorar i 50-åra. CalderHall i Storbritannia vart teken i bruk i 1956 og iObninsk i Sovjet gjekk den første atomreaktoren pånettet alt i 1954. Dei første reaktorane var militæreog produserte plutonium til atomvåpen i tilleggtil at nokre av dei også produserte litt straum tilnettet. Etter kvart kom det fleire og fleire reaktorarsom primært produserte straum og det vart i deifleste land eit skarpt skilje mellom sivile og militærereaktorar. I Sovjet hadde dei ikkje dette skilje, og tildømes Tsjernobyl-reaktorane vart bygde for både åskaffe plutonium til Sovjet sitt atomvåpenprogramog straum til nettet.I 60- og 70-åra var utviklinga av thorium iatombrensel av stor interesse over heile verda. Detsynte seg at thorium kunne brukast i nesten alle typarav eksisterande reaktorar. Mange forsøksreaktorarvart bygde for å prøve dette ut i Tyskland, USA,Canada og India. Men dei fleste av desse programmavart avslutta i 1980-åra. Unnataket er India som harutvikla og brukt thorium i atombrensel heile tida,men også her i små pilotprosjekt. Årsaka til at detbrått vart slutt på bruken av thorium elles i verda43