Kärnkraft

Question 1

Vad är formeln för Energi från kärnkraft?

Answer 1

E = mc^2

Question 2

Hur skapas kärnenergi?

Answer 2

Den kan spapas antingen genom fission (klyvning) eller genom fuision (slå ihop).

Question 3

Vad bygger dagens kärnkraftverk på?

Answer 3

Fission av U^235, U^233 eller Pu^239.

Question 4

Hur åstadkoms fission i kärnkraftverk?

Answer 4

Genom att tillsätta neutroner, så kallas introducerad fission.

Question 5

Vad bygger Kärnvapen på?

Answer 5

Att proceduren för fission låts flöda fritt istället för i en kontrollerad miljö.

Question 6

Hur mycket värme kan kärnkraft teoretiskt sätt bilda?

Answer 6

1kg U^235 kan teoretiskt sätt generera 8.2*10^13 J.

Jämfört med kol som har värmevärdet 27*10^6 J.

Question 7

Beskriv kärnreaktionen

Answer 7

Inducerad fission –> kärnbränslet ligger i oxidformar –> en sk moderator (möjligör kärnreaktionen i härden) –> styrstavar (av ex silver, kadmium) absorberar överblivna neutroner. –> Värmen omvandlas till elkraft genom ångkraftcykel.

Question 8

Fördel med kärnkraft?

Answer 8

Låga halter av CO2-utsläpp och storskalig elproduktion.

Question 9

Nackdel med kärnkraft?

Answer 9

Uran är en begränsad resurs
Dyrt att bygga själva kärnkraftverken
Finns en koppling mellan kärnbränsle och kärnvapen
Problem med förvaring av avfallet
Ökad risk m reaktorerna (t.ex. katastrofen i Japan)

Question 10

Vad används en moderator till?

Answer 10

Möjliggöra kärnreaktioner i härden.

Question 11

Vad används styrstavar till?

Answer 11

Styrtstavar absorberar överskottet av neutroner. Brukar oftast vara gjorde i silver, kadmium, indium, borkarbid etc.

Question 12

Vad är moderatorn och vad används det till?

Answer 12

Oftast vanligt vatten, används för att bromsa hastigheterna på neutronerna, kräver låganrikat uran (2-5% U^235) som bränsle

Question 13

Vad är det farliga med radioaktivtavfall på kort och lång sikt?

Answer 13

På kort sikt är det de instabila fissionprodukterna som är farligast, exempelvis, jod, cerium, strontium mm.
Ett mer långvarigt problem är bildade transuraner, såsom plutonium.
Utbränt kärnbränsle har höga koncentrationer av klyvbart PU^239 även efter 10 000 år.

Question 14

Hur många aktiva reaktorer finns i världen?

Answer 14

388-447, ungefär konstant sedan 1980-talet.

Question 15

Vad är procenten el som kommer från kärnkraft i världen och i sverige?

Answer 15

35% i Sverige

10% i världen

Question 16

Vilka större olycker har skett i modern tid?

Answer 16

Three Mile Island, 1979 Tjernobyl, 1986Fukushima, 2011

Question 17

Beskriv de två största kärnkraft olyckorna

Answer 17

Three MIle Island Tjernobyl: Säkerheten berodde på moderatorn delvis: Vattenmoderad/Vattenkyld: - Om vattnet kokar bort försvinner modereringen och reaktionen stoppas Grafikmodererad/vattenkylning: - Vattnet saknar betydelse som moderator men absorberar en del neutroner - Om vattnet kokar accelererar reaktionen - Dessutom kan grafiten brinna vilket förlänger förloppet vid härdsmälta Bridreaktorer bygger på klyvning med snabba neutroner och saknar moderator.

Question 18

Beskriv den mindre olyckan:

Answer 18

Fukushima, 2011 -Kedjereaktionen avstannade men resteffekten från klyvningsprodukterna -> partiell härdsmälta -Zirkonium i bränslestavarna reagerade med vattenånga (Zr+2H2O -> ZrO2+2H2)-> vätgasexplosioner

Question 19

Vad är probaliteten och attityden kring olyckor i världen?

Answer 19

Ungefär 1/10 000 reaktorer per år beräknas få en härdsmälta. Detta betyder att det kommer ske en härdsmälta var 20e år ifall antalet kärnkraftverk hålls konstant. Detta anses godkänt men ska länder kunna öka antalet verk behöver också säkerheten ökas, t.ex. ifall man vill ersätta fossila bränslen med kärnkraft.

Question 20

Vad är relationen mellan kärnkraft och kärnvapen?

Answer 20

Enkla kärnvapen är inte speciellt svåra att konstruera och bygga.

Problematiken är att bygga upp en infrastruktur för att framställa högvärdigt vapenmaterial (U²³⁵, Pu²³⁹, U²³³)

De som behärskar bräsnlecykeln ska alltså inte ha några problem att kunna bygga en bomb utav bränslet.

Question 21

Vad ska man ha i åttanke när man funderar över kärnvapen?

Answer 21

Civila anrikningsanläggningar kan vid behöv producera vapenuran

Civila upparbetsanläggningar kan vid behov producera vapenplutonium

Stater som bygger upp hela bränslecykeln skaffar i nuläget expertis för att snabbt ställa om till en vapenbas.

Ökandet av anläggningar skulle alltså indirekt öka möjligheten till fler kärnvapenanläggningar och kunskap kring att bygga bomber.

Question 22

Vad är resursbasen för främst Uran

Answer 22

Uran är relativt vanligt i jordskorpan. Det är däremot sällsynt att hitta höga koncentrationer nog.

TIllgängliga reserver beräknas vara 5 Mton.

De totala resurserna är kanske ytterligare 35 Mton , samt ca 4000 Mton i havet.

Ny reaktorteknik eller utvinningsteknik skulle krävas ifall utveckling av kärnkraften ska ske.

Question 23

Vad är produktionskostnaden för kärnkraftverk?

Answer 23

Väldigt svårt att veta då nya i väst inte byggs.

Många bedömmer nuvarande kärnkraft genererar el till 25-50 öre/kWh

Kapitalkostnad uppskattas dock som hög. Ett nytt verk byggt 2012 kostade 8.5 miljarder euro men var beräknad kosta 3 miljarder euro. Oskarshamn uppaskattas kosta 50 miljarder SEK i dagens penningvärde.

Question 24

Vad finns det för argument kring riskpremie och avvecklingskostnader av kärnkraftverk?

Answer 24

Om riskpremier ska inkluderas, saneringen för Fukushima kostader 150m kronor.

Nedstägning och avveckling kostar också mycket. Sveriges kraftbolag har avsatt 50 miljarder kronor för att avsätta våra 12 reaktorer.

Question 25

Vad finns det för funderingar kring nya kraftverk och hög kapitalkostnad?

Answer 25

Att man istället kör gamla kraftverk för länge och en olycka händer.

Kärnkraft i Europa framstår som en rest från epoken med reglerade statliga elmarknader. Dess plats på en konkurrensutsatt elmarknad ingen självklarhet. Framtidens politiska linje sannolikt extremt viktig för kärnkraftens framtid.