Fjärde generationens blykylda reaktorer i Sverige och Europa Janne Wallenius Professor Reactor Physics, KTH
Fjärde generationens blykylda reaktorer i Sverige och Europa Janne Wallenius Professor Reactor Physics, KTH
Fjärde generationens blykylda reaktorer i Sverige och Europa Janne Wallenius Professor Reactor Physics, KTH
Mål för fjärde generationens reaktorer Med fjärde generationens snabbreaktorer räcker uranet vi skall deponera i Forsmark räcka för 1000 års drift av 10 reaktorer med 1 GW elektrisk effekt. Uranbrytning kan upphöra! Långlivat högaktivt avfall kan återvinnas och användas som bränsle. Minskar mängden långlivat högaktivt avfall 100 gånger. Kapaciteten hos det svenska slutförvaret ökar med en faktor 6!
Den natriumkylda reaktorn
Natriumtekniken Industriellt beprövad (BN-600, Phénix) Gen-IV-prototyp kan tas i drift under tidigt 20-tal God bridningskvot Höga kostnader för att förhindra natriumläckage Säkerhetsproblem relaterade till natriumkokning/svåra haverier Phénix Marcoule France
Den blykylda reaktorn
Blykylda reaktorer + Ingen kraftig växelverkan med vatten värmeväxlaren kan placeras i primärkretsen. + Hög koktemperatur låg sannolikhet för bubbelbildning i reaktorhärden K745 Sovjetisk ubåt + Hög andel självcirkulation- mindre beroende av reservkraft för kylning av restvärme! Kylmedelsteknik endast provad i militära reaktorer Kostnad för syrekontroll och ytbeläggningar Erosion av pumpmaterial
Blykylda reaktorer i Ryssland: SVBR SVBR-100 Ryska forskare har utvecklat ett kiselanrikat stål med god korrosionsbeständighet i bly med kontrollerad syrehalt (40 000 timmars provtid). SVBR-100: Bly-vismutkyld reaktor med 100 MWe effekt och MOX- eller nitridbränsle. Utvecklas av konsortium mellan Rosatom och privata finansiärer Planerad byggstart 2017 i Dimitrovgrad http://www.akmeengineering.com/svbr100.html
Blykylda reaktorer i Ryssland: BREST Blykyld reaktor med nitridbränsle 300 MW elektrisk effekt Del av rysslands officiella utvecklingsprogram för Gen-IV Utvecklas av forskningsinstituten NIKIET (design) och VNIINM (bränsle) Planerad byggstart 2019 http://www.nikiet.ru/eng/structure/mrinnovative/brest.html
MYRRHA Blyvismutkyld reaktor för forskning, materialutprovning och produktion av isotoper för sjukvård 100 MW värmeeffekt, MOX-bränsle Utvecklad av forskningscentrumet SCK-CEN i Belgien Byggstart 2015, driftklar 2023. Kostnad: 1 miljard. Belgien finansierar 40%. Svenskt deltagande inom ramen för ESFRI skall diskuteras under hearing med vetenskapsrådet 14:e juni MYRRHA http://myrrha.sckcen.be/
ALFRED Advanced Lead Fast Reactor Demonstrator Blykylmedel och MOX-bränsle Stål med ytlegering av aluminium (GESA-metod) 120 MWe effekt. Driftklar 2025 (?) Utvecklas i LEADER-projektet (FP7), koordineras av Ansaldo ALFRED Rumänien kandiderar för att stå värd KTH deltar i säkerhetsanalys och koordinerar utbildningspaket
GENIUS Generation IV-forskning i universitets-sverige (KTH, Chalmers & UU) 36 MSEK från vetenskapsrådet under 2009 2012 för 12 doktorander och 16 forskare Forskning om teknik för blykylda reaktorer Bränsleutveckling: Utveckling av bränslen med bättre värmeledningsförmåga Materialforskning: Utveckling av korrosionsbeständiga stål Säkerhet: Analys av beteende vid olyckshändelser http://genius.kth.se
ELECTRA: European Lead Cooled Training Reactor Framgångsrika reaktorutvecklingsprogram börjar i liten skala. Svårt att designa små snabbreaktorer utan att använda höganrikat uran. 0.5 MW härd med (Pu,Zr)N bränsle kan kylas med 100% naturlig cirkulation av bly. Härdstorlek 30x30 cm! Reaktortank ~ 1.5x3.0 m. Testreaktor som kan användas för utbildning av operatörer och studenter ELECTRA Pumplös design -> Teknik finns tillgänglig idag, kan stå klar 2020! Gärna i Oskarshamn!
Sammanfattning Fjärde generationens blykylda reaktorer kan vara svaret på hur vi gör kärnkraften säkrare och mer uthållig! Teknikutveckling på gång för att ta fram nya material och bränslen Två blykylda reaktorer planeras i Ryssland (SVBR & BREST) Belgien: MYRRHA-projektet EU: ALFRED Sverige: ELECTRA (?!)
Forskning på KTH Bränslelabb: UN-kutsar med 98% täthet tillverkade i april 2011. Världsrekord! TALL: 6 m hög slinga för test av själv cirkulation i bly-vismut i drift sedan 2004 Korrosionslabb: test av aluminiumlegerade stål i bly vid 550 C pågår!