Säkerhet och ny kärnkra.

Transkript

1 Säkerhet och ny kärnkra. Hållbarhetsdagarna Lars G Larsson, SiP Nuclear ConsulDng AB

2 Tack för aj jag fick komma hit för aj ni som arrangörer är djärva nog aj prata om hållbarhet och kärnkra. Kärnkra. lider tyvärr forqarande av ej folkomröstningssyndrom : är du för eller emot?

3 MiJ erfarenhetsperspekdv Civ.ing (F) och tekn.lic (reaktorfysik), Chalmers Reaktordri., R2- reaktorn, 50 MW MTR, Studsvik ProjekDngenjör, WesDnghouse, Ringhals 2-4 Teknisk ajaché, svenska ambassaden, Washington DC (under TMI- olyckan) Tillsynschef och sq GD, Statens Kärnkra.inspekDon, SKI Avdelningschef, Industriförbundet, energi- och miljöpolicy Director, Nuclear safety, EBRD, London, InternaDonell kärnsäkerhet (Ryssland, Ukraina, Litauen, Bulgarien) Ansvarig på SKI för det svenska kärnsäkerhetsbiståndet Dll Central- och Östeuropa. (Litauen Ryssland) Egen konsultverksamhet med arbete för bl.a. VaJenfall: Hur styr vi kärnkra.en? Ledamot av kärnsäkerhetsrådet ( ). Näringsdepartementet: Korsägandet ur dri.perspek@v ÅF: Nuclear Trainees

4 EJ nyj teknikområde e.er 1945 EJ fantasdskt nyj område med stora möjligheter för unga forskare och ingenjörer En fantasdsk möjlighet för teknikutveckling En fantasdsk möjlighet för industri (både elproducerande och användande industri) En fantasdsk möjlighet aj använda den nya kunskapen för en fredlig samhälllsutveckling

5 Kärnkra.ens utveckling InternaDonellt 1951: US EBR- 1, 0,2 MW 1954: Russia Obninsk, 5 MW 1956: UK Calder Hall, 50 MW 1957: US Shippingport, 60 MW I Sverige 1954: R1 Zero Power, Nat U + D2O 1960: R2 MTR, HEU 1963: Ågesta PWR, 10 MWel + 55 MWth - : Marviken PHWR and nuclear superheat 1972: Oskarshamn 1 BWR, ASEA- ATOM (första kommersiella kärnkra.verket - forqarande i dri.)

6 Det fanns Ddigt många olika reaktortyper

7 Kärnkra. i världen i dag Totalt: 437 reaktorblock i 30 länder Installerad effekt: 372,540 MW 104 i USA 59 i Frankrike 55 i Japan 31 i Ryssland 80% är läjvajenreaktorer - 60% PWR och 20% BWR

8 Kärnkra.ens åldersfördelning

9 En (allqör) snabb expansion, stoppad av olyckor Effektutbyggnad i världen MW år MW i slutet av 70- talet MW i slutet av 80- talet Three Mile Island - Mars 1979 Tjernobyl April 1986 Fukushima Mars 2011 (stoppade kärnkra.ens rännesans )

10 Strategiska misstag e.er olyckor En allqör defensiv astyd E.er TMI: Inga utsläpp, inneslutningen fungerade E.er Tjernobyl: RBMK speciell (instabilitet) E.er Fukushima: Tsunami- risken ignorerad Astyden formellt korrekt, men teknisk utveckling glömdes bort KonstrukDonsbasen var DEGB inte härdsmälta En offensiv astyd hade varit: TiLa på/analysera dri.erfarenheterna ritbordet!

11 Laster och broj En bok av min gamle chalmerslärare i hållfasthetslära, Jan Hult EJ kapitel heter: Om nyjan av haverier En konstrukdon som brister vid normal användning är för svagt dimensionerad Om den inte brister ens vid extrem överlastning kan den sägas vara för stark Slutsats: dri.- och haverierfarenheter är synnerligen vikdga

12 Det fanns Ddigt många olika reaktortyper

13 men samhället nu och samhället då är annorlunda Då: Kärnavfall : If acdvity levels are too high the waste may be packaged and buried in the ground or at sea. Fysiskt skydd omnämns inte Spridningsfrågorna omnämns inte Uranresurser diskuteras inte

14 Det uppenbart enkla slutsatsen Gå Dllbaka Dll ritbordet Utveckla de gamla idéerna Dll aj passa (morgon)dagens samhälle Utveckling av kärnkra.en är nödvändig (kan världen klara fler olyckor?) utmanande (höga temperaturer, materialfrågor ) intressant för unga tekniker (det är deras framdd)

15

16 EvoluDonen Gå från akdva säkerhetssystem komponenter behöver startsignal och elsystem Till passiva säkerhetssystem inga åtgärder från dri.personal eller elförsörjning gravitadon eller temperaturskillnader akdverar och driver säkerhetssystemen Gör reaktorsystemen enklare

17 ABB ATOM hade bra idéer, men de realiserades inte

18 RevoluDonen Kräver också ej hållbarhets- och ej miljöperspekdv

19 Uran ur hållbarhetsperspekdv Naturligt uran (U) 99,28 % U klyvbart med snabba neutroner 0,72 % U klyvbart med termiska neutroner Dagens termiska reaktorer använder anrikat U- 235 som bränsle Uran för dagens reaktorer anses räcka storleksordningen 100 år Kan vi också använda U- 238 (snabba reaktorer) ökar resurserna i prakdken > 100 gånger Dessutom kan snabba reaktorer använda Torium

20 Utveckling av snabba reaktorer Starka utvecklingsprogram startades Ddigt i USA, Ryssland, UK, Frankrike, Tyskland och Japan På talet trodde man i USA på ej antal kommersiella reaktorer vid sekelski.et President Carter 1977 stopp för kommersiell upparbetning ingen introdukdon av kommersiell bridreaktor

21 Erfarenhet av snabba reaktorer EJ 20- tal reaktorer byggdes med blandad erfarenhet KonstrukDonsmisstag gjordes Komponenter felfungerade Na- läckor och bränder ParDella härdsmältor i Fermi- 1 och EBR- 1 Men framgångsrik dri. av EBR- II (Argonne) och energi/miljösituadonen har i dag medfört större intresse av snabba reaktorer

22 GeneraDon IV

23 Snabba reaktorer ur ej miljöperspekdv Kräver upparbetning av utbrända bränslet process med korrosiva och radioakdva material är inte helt enkel aj hantera Upparbetningen skiljer på de klyvbara s.k. transuranerna (tyngre än U) med avklingningsdd år och klyvningsprodukterna med avklingningsdd 300 år!

24 Exemplet: Integral Fast Reactor

25 Integral Fast Reactor Principerna utvecklades i Argonne Passiv säkerhet har demonstrerats Förlust av värmesänka vid fulleffektsdri. Kylmedelsförlust vid full effekt Integrerar avfallshanteringen genom pyroprocessing (elektrolys- process) Intresse finns från USA och Ryssland aj bygga en demonstradonsanläggning GE har utvecklat PRISM- reaktorn, och erbjuder UK aj bygga en sådan för aj bränna sij Pu

26 Min slutsats Säkrare kärnkra., acceptabel från miljö- och hållbarhetsperspekdv är vetenskapligt demonstrerad. Nu krävs aj visa Teknisk genomförbarhet Ekonomisk genomförbarhet PoliDsk genomförbarhet

27 Vi behöver både Mats Ladeborns evoludonära och Janne Wallenius revoludonära koncept.