Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 11 frågor/svar hittade Blandat [19989] Svar: Det finns flera skäl att det du föreslår inte är bra. 1 Platt-tektoniken är mycket långsam (c:a 5 cm/år) så transporten till jordens inre tar alltför lång tid. 2 Aktiviten för färskt avfall är mycket hög i upp till 10000 år, se fråga 19974 , så man vill inte deponera det i geologiskt aktiva områden utan i urberget. 3 Det skulle vara politiskt oacceptabelt sätt att deponera avfallet. Andra sätt som är tekniskt möjliga men politiskt omöjliga är utspridning i världshaven eller utskjutning i rymden. Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [19974] Ursprunglig fråga: Svar: Figuren nedan från fråga 17804 visar den totala aktiviteten från kärnavfall (röd kurva) och den uppskattade aktiviteten hos uranet om det varit kvar i marken. Man kan se att efter 100000 år är aktiviteten hos kärnavfallet lika med det obrutna uranet. Detta är alltså en mycket konservativ gräns för hur länge man måste skydda sig från kärnavfallet. Mer realistiskt kan man läsa av från kurvan att aktiviteten sjunker från 3*1019 till 3*1015 dvs en faktor 10000 på 1000 år. Slutsatsen är alltså att en mycket stor del av den totala aktiviteten kommer från mer korttlivade nuklider, mestadels fissionsprodukter. Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; 1 http://nucleardata.nuclear.lu.se/toi/listnuc.asp?sql=&Z=94 Energi [17804] Svar: Din fråga är teoretiskt intressant men mycket hypotetisk eftersom det aldrig skulle vara politiskt gångbart att med flit sprida ut kärnavfallet som du antyder. Vad resultatet kan ge är en känsla för hur begränsade utsläpp i havet blandas med hela havsvolymen (som i samband med jordbävningen/tsunamin 2011 vid en reaktor i Fukushima, Japan) och blir helt insignifikanta. Med hjälp av kalkylatorn under länk 1 kan man beräkna aktiviteten hos avfallet. Om vi har en reaktor med elektrisk effekt 1GW som körts under ett år går det åt 32 ton bränsle och aktiviteten blir som i nedanstående figur. Efter ett år är alltså aktiviteten hos det förbrukade bränslet c:a 3*1018 Bq. Låt oss först jämföra detta med aktiviteten hos uranet innan vi laddade reaktorn. Enligt kalkylatorn Uranium Decay är aktiviteten hos 32 ton uran c:a 6*1012 Bq. Förhållandet mellan aktiviteterna är alltså 0.5*106. Det utbrända kärnbränslet har alltså mycket högre aktivitet än det ursprungliga uranet - man måste späda det i förhållandet 1 till 1/2 miljon för att få samma specifika aktivitet. Vad blir aktiviteten om vi skulle lösa avfallsproblemet genom att dumpa avfallet i oceanerna? Oceanerna har enligt länk 2 en volym på 1.3*109 km3 = 1.3*1018 m3 och vi förutsätter (orealistiskt) perfekt blandning. Aktiviteten skulle då bli 3*1018/1.3*1018 m3 = 2.3 Bq/m3 vilket är ett mycket litet värde. Anledningen är förstås att haven innehåller väldigt mycket vatten! Se vidare Spent_nuclear_fuel . The WISE Uranium Project Calculators innehåller flera mycket användbara kalkylatorer där man endast behöver specificera ett värde och klicka på Calculate. Kommentar till figuren nedan Figuren innehåller förutom den röda kurvan (som var den vi ville ha) även t.ex. en blå kurva som avser aktiviteten hos det utarmade uranet som blev över vid anrikningen. Det kan tyckas konstigt att denna vid c:a 10000 år börjar öka. Detta är inget fel utan det kan förklaras med att uran sönderfaller till bly via en lång kedja av sönderfall som har mycket kortare halveringstid än uran (se fråga 13744 ). Det finns alltså fler nuklider som kan sönderfalla upp till några miljarder år då mängden uran börjar minska. Se även fråga 19974 . Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; Fukushima [6]; 1 http://www.wise-uranium.org/nfca.html Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17802] Svar: Vad gäller Cs-isotoperna så produceras 134Cs mycket lite direkt vid fission/betasönderfall (Eftersom 134Xe är stabilt) utan det produceras genom långsam neutronaktivering av den stabila isotopen 133Cs. 134Cs finns därför mycket lite av efter ett kärnvapenprov, se Nuclear_fission_product#Fission_products_in_nuclear_weapons . När det gäller andra isotoper har man typiskt mer långlivade i avfall från kärnkraftverk eftersom de kunnat byggas upp under längre tid. Nyckelord: kärnvapen [16]; kärnkraftsavfall [11]; Energi [17784] Ursprunglig fråga: Svar: 1 Om man snabbstoppar en reaktor genom att köra in styrstavarna helt stoppas kärnklyvningen omedelbart, men det utvecklas c:a 7% av maxeffekten i form av radioaktivt sönderfall hos, framför allt, fissionsprodukterna, se Decay_heat#Power_reactors_in_shutdown . Detta är inte tillräckligt för att köra turbinerna på ett effektivt sätt. 2 Den verkliga förlusten blir mycket mindre än 7% dels för att reaktorer normalt inte snabbstoppas utan tas ner långsamt så att en del av sönderfallsenergin tas om hand - de flesta av restprodukterna har halveringstider under ett dygn. Framför allt så körs ju reaktorn åtskilliga månader mellan stoppen, och det är bara de långlivade och sist producerade restprodukterna som inte kommer till användning. Man skulle kanske kunna använda restenergin för uppvärmning, men eftersom säkerheten är den viktigaste aspekten har man såvitt jag vet inte gjort försök med att utnyttja restvärmet - det skulle helt enkelt inte vara ekonomiskt lönsamt. När det gäller att experimentera med kärnkraftverk är ju Tjernobyl ett avskräckande exempel. Experimentet som gick snett där hade visserligen bara indirekt att göra med restvärmet. Kylningen av en snabbstoppad reaktor kräver ju pumpar som kräver elektricitet. Om man inte kan få el utifrån, så måste man utnyttja dieselgeneratorer. Det tar emellertid c:a en minut att starta dessa. Man har alltså ett gap på en minut när man inte kan kyla härden. Idén var då att utnyttja rotationsenergin hos turbinerna för att producera reservkraft under en kort stund (reaktorn förutsättes snabbstoppad, så turbinerna snurrar för fullt). Det var när man mitt i natten försökte utföra detta experiment som allt gick förfärligt fel, se Chernobyl_disaster#The_attempted_experiment . Problemen vi ser i Fukushima efter jordbävningen och tsunamin är just beroende på att resevgeneratorerna förstördes av tsunamin, det gick inte att få ström utifrån och intagen för kylvatten var fulla med bråte. Man kunde alltså inte kyla reaktorhärdana och ännu värre inte en bassäng med relativt nyuttaget kärnbränsle (SFP i nedanstående figur från Wikimedia Commons). Anledningen till att det uttagna kärnbränslet är det största problemet är att det inte är inneslutet lika bra som reaktorhärdarna. Se vidare 2011_Japanese_nuclear_accidents Nyckelord: Tjernobyl [12]; kärnenergi [19]; kärnkraftsavfall [11]; Fukushima [6]; Energi [14569] Ursprunglig fråga: Svar: Därför planerar SKB att bygga ett slutförvar för allt använt kärnbränsle, ett förvar som inte kräver någon övervakning och kontroll av kommande generationer. Den metod som SKB arbetar efter kallas KBS-3. Den innebär att det använda kärnbränslet ska kapslas in i koppar. Kopparkapslarna ska sedan deponeras i urberget på cirka 500 meters djup, inbäddade i lera (se illustrationen nedan). När deponeringen är klar försluts tunnlar och bergrum. Man har alltså tre barriärer för att hindra att radioaktivitet kommer ut: kopparkapsel, lera och urberget. Den mest sannolika placeringen tycks i dag vara i Oskarshamns-trakten (där mellanlagringen Clab finns i dag), men detaljerna i förvaret kan fortfarande ändras - det är inte byggstart förrän 2010 och förvaret beräknas komma i drift 2017. För mer information om avfall och slutförvaring se Svensk Kärnbränslehantering AB s webbsajt och den mycket informativa sajten för ungdomar under länk 1 med bland annat några bra kortfilmer. Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13690] Ursprunglig fråga: Svar: Titta på nuklidkartan nedan. Stabila kärnor är markerade med mörkrött, och kända kärnor av det grå området. Kärnan som klyvs i ett kärnkraftverk är 235U. Denna är markerad med en svart punkt uppe till höger i diagrammet. 235U har ett större överskott av neutroner än vad stabila lättare kärnor har. Eftersom klyvningsprocessen inte kan "sortera" neutroner och protoner, måste alla klyvningsprodukter hamna på linjen mellan 235U (egentligen 236U eftersom det är infångandet av en neutron som orsakar klyvningen) och origo. Alla kärnor på linjen ligger emellertid nedanför de stabila kärnorna. Kärnor på linjen har ett överskott av neutroner. Detta korrigeras först genom att 2-3 neutroner sänds ut i klyvningsprocessen (dessa kan sedan underhålla kedjereaktionen) och senare genom b--sönderfall. En del av dessa b--instabila kärnor har lång halveringstid (många år) och utgör en del av det avfall man får från ett kärnkraftverk. Det bildas även ett antal tunga kärnor (s.k. transuraner och aktinider), och de utgör den mycket långlivade delen (hundratusentals år) av avfallet. Se vidare frågorna om kärnkraftsavfall. Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; fission [15]; Energi [13180] Hur kan det komma sig att kylvattnet (från havet) blir radioaktivt? Det är väl inte i kontakt med reaktortanken!? Det sägs ju att det leds ut radioaktivt avfall i havet på detta sätt, är det sant? Svar: Tryckvattenreaktor (Pressurized_Water_Reactor ): och Kokarreaktor (Boiling_Water_Reactor ): . Den väsentligaste skillnaden är att man i en tryckvattenreaktor har ett internt slutet kylvattensystem med värmeväxlare, så att vatten som varit inne i reaktortanken inte kommer in i turbinen. I en kokarreaktor är det samma vatten i reaktorn som driver turbinen. Detta kräver lite mer av turbinen - den får alltså inte läcka! Den vattenvolym som släpps ut ifrån ett kärnkraftverk består till mer än 99,99% av kylvatten, dvs värmeväxlat vatten. Kylvattnet innehåller ingen radioaktivitet från kärnkraftverket. Men på samma ställe som kylvattnet släpps ut till havet igen, släpper man även ut så kallat utsläppsvatten (alltså resterande 0,01% av det totala vattenutsläppet). Detta vatten innehåller vanligtvis lite radioaktivitet eftersom det kommer ifrån en tank som samlar upp "smutsvatten" inifrån kraftverket. "Smutsvattnet" kan komma ifrån duschutrymmen, golvdränage eller tex vatten som använts för att spola rent rör och tankar. Innan man släpper ut detta vatten till havet renas det genom olika filter och därefter tar man ett prov för att se att det är godkänt för utsläpp. Mängden radioaktivitet som släpps ut till havet är alltså liten. Den mesta radioaktiviteten som släpps ut är i gasform genom skorstenen. Hur mycket radioaktivitet som släpps ut (både via skorstenen och med kylvattnet) regleras av Strålsäkerhetsmyndigheten (Strålsäkerhetsmyndigheten (tidigare Statens kärnkraftinspektion och Statens strålskyddsinstitut) ). Eftersom radioaktiviteten snabbt sprids ut blir den snart mindre än den naturliga bakgrundsstrålningen. Den mesta radioaktivitet som bildas i ett kärnkraftverk tas om hand och lagras under kontrollerade former till de skall slutförvaras, se kärnkraftsavfall . Mer om kärnenergi finns under länk 1 nedan. Se även Nuclear_power , Nuclear_reactor_technology och ENERGY FOR THE FUTURE - The Nuclear Option . Nyckelord: kärnenergi [19]; kärnkraftsavfall [11]; fission [15]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12888] Svar: Ett bra exempel är det du tar upp i din fråga, nämligen klyvningen av uran-235 i kärnkraftverk. När en
uran-235 atom fångat in en neutron och sedan klyvs, kan en mängd olika par av "resultatkärnor" bildas. Alla
parkombinationer som uppfyller kravet att det totala antalet protoner och neutroner på vardera sidan om
reaktionspilen förblir konstanta är i princip möjliga. Sannolikheten för att ett visst par ska bildas är dock
långtifrån lika stort för alla kombinationer - här kommer en massa kärnfysik in i bilden.... De allra flesta kärnorna som bildas i klyvningen av uran är radioaktiva och kommer därför att sönderfalla.
Hur fort detta går beror på deras halveringstider. En av de saker som gör kärnkraft problematiskt är just att
vissa klyvningsprodukter - och/eller deras sönderfallsprodukter - har långa eller ganska långa
halveringstider. Exempel på radioaktiva klyvningsprodukter man hittar i kärnbränsleavfall är jod-131 (8 timmars
halveringstid), cesium-137 (30 år) och strontium-90 (29 år). Eftersom jod och strontium kan lagras i olika
organ i människokroppen, är radioaktiva isotoper av dessa ämnen speciellt farliga, och de nämns därför ofta i
debatten om kärnenergi. Till dessa kommer ett antal mycket tyngre kärnor - t.ex. plutonium och s.k. aktinider - som bildas inuti
bränslestavarna i andra typer av kärnreaktioner. Dessa har relativt höga produktionssannolikheter och i regel
mycket långa halveringstider, vilket gör att kärnavfallet förblir radioaktivt under lång tid. Bilden nedan (anpassad från länk 2), visar sannolikheten för olika klyvningsprodukter att bildas i fission av
uran-235 under samma betingelser som vi hittar i ett kärnkraftverk. Om vi använder cesium-135 som ett
exempel, tar vi reda på att denna isotop har 55 protoner och (135-55)=80 neutroner, och går in i diagrammet
och läser av att dess produktionssannolikhet y ligger mellan 1 och 10 hundratusendelar per klyvning. Detta är
förhållandevis lågt i förhållande till många andra möjliga produktkärnor. Cesium-135s halveringstid på 2 miljoner år gör, i kombination med att den inte bildas med särskilt hög
sannolikhet, att den inte bidrar så mycket med strålning per tidsenhet (kallas också aktivitet).
Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; fission [15]; 1 http://www.ssi.se/kaernkraft/framsida.html Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [1351] Ursprunglig fråga: Svar: För att förstå bakgrunden till transmutation är det nyttigt att titta på de problem som finns med kärnenergin som vi utnyttjar den nu:
Idén med transmutation är att man tillför extra neutroner
utifrån. Dessa produceras genom att man låter en stråle
med protoner från en partikelaccelerator träffa ett
strålmål och producera neutroner genom s.k. spallation (sönderdelning - man slår alltså i princip sönder atomkärnorna i sina beståndsdelar neutroner och protoner, se Spallation#Nuclear_spallation ). Reaktorn placeras
nära strålmålet, och de extra neutronerna medför att
vi kan underhålla en kedjereaktion med mindre mängd uran
i reaktorn - reaktorn är "underkritisk", vilket innebär
att så snart vi stänger av acceleratorn (det kan vi alltid
göra - det är bara att dra ur "sladden"), så har vi
ett snällt hanterbart system, som inte kan ge upphov till en
härdsmälta. En annan fördel är att vi kan "förbränna" (transmutera) allt
radioaktivt material, och vi kan på så sätt bli av
med avfallet. En tredje fördel är att vi kan använda thorium som bränsle.
Det finns mycket mer thorium än uran (speciellt eftersom
vanliga reaktorer bara använder mindre är 1% av uranet -
isotopen U-235), varför vi har en i praktiken outtömlig
energikälla som dessutom är säker och inte ger upphov till
radioaktivt avfall. Figuren nedan visar principen för ett system för transmutation som även producerar elektricitet.
Detta låter nästan för bra för att vara sant! Vi
löser alla problem med den nuvarande kärnkraften och får
en outtömlig energikälla! Det finns emellertid olösta
(med antagligen inte olösliga) problem:
Ämnet är relativt nytt och det mesta som finns skrivet
är på engelska och ganska tekniskt. Länken, som
uppdateras kontinuerligt, ger en lista på de websites
vi hittat. Nyckelord: kärnenergi [19]; kärnkraftsavfall [11]; transmutation av kärnavfall [2]; fission [15]; 1 http://www.pixe.lth.se/links/search.asp?class2=%267%3B&sForm=true Energi [988]
2.Finns det inget annat ämne än uran, som är ofarlig, man kan använda?
3.Vad gör man med bi-produkten (Plutonium?).
Svar: I Three Mile Island stoppades nästan all radioaktivtet av reaktorinneslutningen, varför inga skador uppkom på omgivningen. I Tjernobyl saknades reaktorinneslutning, och stora mängder radioaktivitet kom ut i omgivningen och spreds med vindar över stora delar av Europa. 2. Det finns några andra ämnen som man kan använda som bränsle i ett
kärnkraftverk. Det
är inte uranet som är farligt utan de nya ämnen som bildas inne i
kärnreaktorn.
3. Man kan antingen upparbeta det och använda det igen i bränslet
eller så tar man
det till slutförvaring. Se vidare Chernobyl_disaster , Three_Mile_Island_accident och länk 1. Nyckelord: Tjernobyl [12]; Three Mile Island [3]; kärnkraftsavfall [11]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.