Toprådgiver: Undgå atomkatastrofe og ryd propfyldte bassiner med atomaffald

Brugt brændsel fra atomkraftværker i USA skal fjernes fra bassiner og indkapsles i stålbeholdere, selvom det er vanvittigt dyrt. Ellers risikerer landet en atomkatastrofe. Sådan lyder det fra Clintons tidligere energirådgiver efter en undersøgelse af lagrene.

»Skal vi beskytte Amerika mod en atomkatastrofe, bør det have allerhøjste prioritet, at vi sikrer brugt brændsel, idet vi fjerner det fra overfyldte bassiner.«

Sådan lyder konklusionen fra Robert Alvarez, tidligere energirådgiver for Clinton-regeringen, efter en undersøgelse stiller spørgsmålstegn ved sikkerheden omkring lagrene for brugt brændsel i USA.

Mængden af landets brugte brændsel anslås ifølge Alvarez til 65.000 ton, hvoraf 75 procent er lagret i bassiner. Og der ser det ud til at skulle blive i en rum tid, for USA er tilbageholdende, hvad angår etableringen af nye deponier for radioaktivt affald.

Så sent som i sidste måned, droppede Obama-regeringen alle planer om at etablere et enormt deponi i Yucca Mountain i Nevada. Her skulle der ellers have været plads til 135.000 ton brugt brændsel.

Hidtil har fagfolk holdt på, at opbevaringen i bassiner ikke udgør noget signifikant problem. Brændselsstavene holdes adskilt af gitre og borstål, som absorberer neutroner og således forhindrer stavene i at reagere med hinanden i det kølende vand. Desuden indeholder det brugte brændsel selvsagt ikke så meget energi som nyt.

USA´s bassiner er tre gange så fyldte som japanernes

Problemet ved at opmagasinere brændslet i bassiner er, ifølge Alvarez, at 31 ud af landets 104 reaktorer er af GE Mark I og II typen - et lignende design som i det japanske katastrofeværk Fukushima. Dermed er bassinerne i USA altså også placeret i en del af reaktorbygningen, der ikke er specielt beskyttet. Som i Japan står flere af dem i jordskælvsområder.

Det særlige ved de amerikanske bassiner er imidlertid, at de angiveligt er langt tættere pakket med brændsel - i nogle tilfælde med op til tre gange så store mængder.

Atommyndighed vil tjekke alle landets bassiner

Ifølge Alverez bør brændslet fra bassinerne indkapsles i stålbeholdere, som det allerede er sket for 25 procent af landets samlede mængde. Prisen vil dog muligvis få regeringen til at tænke sig om en ekstra gang. Alvarez anslår den til godt 7 mia. dollar.

Amerikanske myndigheder synes ikke desto mindre at være opmærksomme på problemet. Allerede i 2005 modtog kongressen en undersøgelse fra National Academy of Sciences, der analyserede mulige terrormål i USA. Her blev bassinerne nævnt.

Ifølge New York Times har den amerikanske atommyndighed NRC meddelt, at man vil undersøge bassinerne på ny som følge af katastrofen i Fukushima.

Eksplosion i reaktor 4 var en øjenåbner

Verden blev for alvor opmærksom på problemet med bassinerne, da toppen blev sprængt af reaktorbygning 4 på det havarerede atomkraftværk Fukushima.

Bygningen indeholder bassiner med brugte radioaktive brændselsstave, der var ved at afkøle. I modsætning til brændslet inde i reaktorerne er de ikke omgivet af en beskyttende skal. Det fremgår af udmeldinger fra kraftværksoperatøren, Tepco, at bassinerne tilmed mangler systemer til effektiv nødkøling.

Med ulykken på Fukushima blev det tydeligt, at det ubeskyttede brændsel kan udgøre en fare, ikke blot ved naturkatastrofer men også ved terrorangreb. Afbrydes kølingen og lægges stavene fri, kan det føre til substantielle radioaktive udslip.

Flystyrt kan udløse tysk katastrofe

Opbevaringen af brugt brændsel tematiseres også af europæiske fagfolk. Bl.a. i Tyskland finder man atomkraftværker, hvis konstruktion minder om Fukushima. Et af dem er Isar I i Bayern, et af landets ældste.

Her befinder bassinet sig også udenfor sikkerhedsindeslutningen. Skulle værket blive ramt af et nedstyrtende fly fra den nærliggende lufthavn i München, ville det meget sandsynligt føre til en katastrofe.

I Report München, et tv-format for undersøgende journalistisk, kritiserede den tyske atomekspert Lothar Hahn for nylig det gamle a-kraftværk Philippsburg 1: "Her er bassinets kølesystem ikke forbundet med nødstrømsgeneratorerne, et tydeligt tegn på at man ikke anser det for at være sikkerhedsrelevant."

Noget lignende gælder ifølge Hahn for værket Brunsbüttel 150 km fra den danske grænse. "Heller ikke her lever nødstrømssystemerne op til gældende regler. Eksperter har gennem lang tid set den manglende sikkerhed som en torn i øjet," lød det fra Lothar Hahn.

Emner Atomkraft

Kommentarer (18)

Er der mon nogen som har et kvalificeret bud (henvisning) på den varmeeffekt som typisk udvikles i disse SFP ?

Een ting er et fly eller lignende, men på samme måde som Fukushima, så kan den utænklige (utænkte), som lammer alle systemerne til køling jo også ske i USA.
Og uden indeslutning af SFPs, så går det mindst lige så galt som Fukushima.

P.S.: Dette ikke for at undervurdere selve reaktorproblemet, men her er trods alt en indeslutning - og i Fukushima holdt de trods alt.

  • 0
  • 0

Er der mon nogen som har et kvalificeret bud (henvisning) på den varmeeffekt som typisk udvikles i disse SFP ?

Det er meget svært at sige noget generelt om, som ikke bliver utroligt misvisende.

Når man skifter brændsel sidder det gamle brænsel i reaktoren, indtil det ikke mere udvikler så meget varme, at det ville smelte på luftturen fra reaktoren til kølebassinet.

Det er naturligvis også årsagen til bassinets placering: så tæt på reaktorens top som overhovedet mulig, for at forkorte denne transport (= kortere nedetid for brændselsskifte) og for at reducere det rumfang af bygningen der bliver bestrålet undervejs.

Hvis man skifter hele brændselsladningen, hvilket vist nok er sjændent nu om dage, taler vi om noget der ligner 0.1% af reaktorens nominelle effekt på det tidspunkt hvor brændslet flyttes til bassinet. Hvis man laver partiel refueling, reduceres effekten naturligvis forholdsmæssigt.

Det kræver aktiv køling af bassinets vand i en eller anden tidsperiode derefter.

Efter et års tid er det noget der ligner 10W/kg og det er generelt nok bare at sørge for at der er vand nok.

  • 0
  • 0

Efter et års tid er det noget der ligner 10W/kg og det er generelt nok bare at sørge for at der er vand nok.

10 gratis watt pr. kilogram, er en fin-fin forretning, hvis man lader kilogrammene ophobe sig i et sted som man gratis har i forvejen. En økonomisk betragtning, hvis man samtidig er af en type der undlader at regne på risikoen.

Økonomi. Det egentlige problem i atomkraft, som erhvervsmarked at betragte, er Den Kolde Krigs ophør. Krigen skabte behovet for atombomber, og de kostede så meget at fremstille, at man søgte at udnytte nogle spildprodukter til kommercielle formål. Derfra kom de billige tilbud, derfra kom de billige rådgivere, derfra kom også en vis grad af villighed til at udnytte en så problematisk energikilde, og krigens mystik bidrog til at atomkraft-industrien lykkedes med at indsvøbe alt i en sort hat, og derfra kom muligheden for at tilføje økonomisk svindel i det små, ved hele tiden at barbare i hemmelighed på diverse kostbare sikkerheder, intet problem på kortsigt, men når der er gået fyrre år, opdager man at marginalerne for sikkerhed er blevet små. Problemet ender med at være et generationsskifte, at de gamle fædre der med omhu var ansvarlige forværkerne fordi de vidste alt om det hele, er pensioneret eller døde, som betyder at nye ledere er udpeget af bureaukrafter med nul respekt for emnet. Da behøver man blot at opleve et jordskælv, og så har man katastrofen. Endda kan vi se om Japan, at de ledere der da burde have evnet at reagere straks, var alt for gamle til at kunne. - Meget at tænke over.

Nu er krigen forbi, verden har rigeligt med atombomber og materialer til at lave nye, som gør atomkraftværker ude af stand til at danne et økonomisk overskud. Dette danner fristelser af alverdens arter, fx at anvende ekstra farlige brændsler der yder ekstra. Det nytter intet at eksperter skriger om behov for bedre sikkerheder, for det skaber kun ét spørgsmål, om hvorfra pengene skal komme, og svaret er givet på forhånd, at der ikke er råd. Dette udelukker ikke atomkraft i fremtiden, fordi priser på alternativ energi kan tænkes at kunne ændre sig til fordel for atomkraft, teknologier ændrer sig, og så videre.

  • 0
  • 0

10 gratis watt pr. kilogram, er en fin-fin forretning, [...]

Det er det tredjedummeste jeg endnu har læst idag og de to andre ting var artikler om danske politikeres udtalelser.

Det sidste et atomkraftværk mangler er lav-temperatur varmekilder og slet ikke nogen hvor vandet konstant skal overvågets for radioaktivtet og kemiske indikatorer af korrosion.

Poul-Henning

  • 0
  • 0

..... Når man skifter brændsel sidder det gamle brænsel i reaktoren, indtil det ikke mere udvikler så meget varme, at det ville smelte på luftturen fra reaktoren til kølebassinet. ......

Lufttur , PH ???

Jeg tvivler på at der findes en vandmodereret reaktor hvor man IKKE oversvømmer toppen af reaktoren, før man tager låget af for at skifte brændsel. På den måde kommer det brugte brændsel ikke ud i luft, da det flyttes over til opbevaringsbassinet under vand.
Det minmerer også strålingen til operatørerne.

mvh Jens

  • 0
  • 0

Jeg er enig med JFN, hvilket også direkte kan udledes af diverse oplysninger om dybden i SPFs >< længde af brændselsstave.

Jeg har tidligere ledt grundigt efter gode tegninger dels af Fukushima, dels haft en dialog med ing.dk om faktuelle oplysninger. Desværre er den samlede konstruktion ikke velbeskrevet.
Diverse film, som viser udskiftning af brændselsstave, viser alle at det sker helt under vand

Det er vigtigt også at passe på sprogbrugen, herunder dårlige oversættelser til dansk. Begrebet "cooling" bruges i TO betydninger: 1) reduceret radioaktiv stråling (som følger halvveringstiden for de respektive isotoper), og 2) reduceret termisk varme (som mere eller mindre også følger henfaldet).

Om den termiske "cooling": det er muligt PHK har ret i de nævnte 10 W/kg, men det er jo et ret abstrakt tal - med mindre man som parat-viden kender massen af det opbevarede brændsel. Så det svar kan jeg ikke bruge til noget som helst.

Det er mit indtryk, at en kørende reaktor skifter 1/3 af brændslet hver 6 måned. Artiklens budskab var, at SFPs af politiske årsager ikke tømmes for brændsel, men indeholder store mængder fra talrige år (på grund af den politiske ubeslutsomhed om deponering (eller bare beskyttet lagring)).
Så hvis en SFP indeholder brændsel som er fjernet fra reaktoren hver 6. måned i 15 år (altså omkring 30 x 1/3 fuld fuel) hvad er så varmeeffekten ?

Jeg minder om, at hvis yngste portion producerer 1/2 af 0,1% af 1.000 MW (fuld-effekten), så taler vi om 500 kW, hvilket er anseeligt. Og så er der de andre 29 portioner, som ganske vist producerer mindre, men aligevel.

Mon ikke vi taler om et ganske godt opvarmet "badekar", som kan komme til at koge ? Det var jo hvad der tilsyneladende sket for alle 4 SFPs i Fukushima.

Og glem iøvrigt ikke, at når vandet koger bort, så modereres neutronerne ikke længere - hvad det så end betyder for varmeudviklingen ....
Heldigvis kommer der så netop ikke kritikalitet, men aligevel.

Måske er der en derude som kan regne på følgende:
- brændselselement 1 (nyeste) producerer 333 kW
- halvveringstiden for det radioaktive henfald er ??? (jeg tror kun det er Jod og Cæsium som har en aggregeret halvveringstid på 2 døgn - hvilket giver de 0,1% på få døgn)).
- der er 29 andre brændselselementer som er henholdsvis 6, 12, 18 osv. måneder ældre.

Og når vi kender dette tal, så kan enhver jo let regne på en SFP på f.eks. 4.000 m3 (10x20x20m) - og hvornår den dels koger, dels koger væk.
I mit regneark, og så kan enhver jo gange op / ned, så vil 1 MW forøge denne vandmængdes temperatur med 1 gradC på 4,66 time - så hvis der ses bort fra varmetab (ISÆR progressiv FORDAMPNING), så koger vandet i løbet af cirka 80 graderC x 4,66 timer = 15 dage (husk: dobbel effekt = ½ tid).
Og hvad var det nu der skete hvornår i Fukushima ? Ja, netop - efter 4 dage ....

Og inden den lette konklusion: "de gamle brændselselementer er betydningsløse", så husk at der jo er en grund til at de befinder sig i en SFP - de stråler fortsat ganske meget, og producerer derfor også (meget?)varme.

  • 0
  • 0

Og glem iøvrigt ikke, at når vandet koger bort, så modereres neutronerne ikke længere - hvad det så end betyder for varmeudviklingen .... Heldigvis kommer der så netop ikke kritikalitet, men aligevel.

Jeg må indrømme at når jeg læser noget sådant i et indlæg om atomkraft, så er min umiddelbare reaktion - WTF ????

Hvis man ikke forstår konceptet "moderation" i en atomreaktor, hvordan pokker kan man så udtale sig om emnet ?

M

  • 0
  • 0

Det er mit indtryk, at en kørende reaktor skifter 1/3 af brændslet hver 6 måned.

Mere noget i stil med hver 12-24 måned. Det koster typisk 2 måneders nedetid at rode med brændselsstængerne, det meste af tiden mens man venter på at brændslet køler ned/henfalder nok til at man overhovedet kan være i nærheden af det.

Og glem iøvrigt ikke, at når vandet koger bort, så modereres neutronerne ikke længere

Det er ikke kædereaktioner der afgiver varme i det brugte brændsel, det er henfaldet af spaltningsprodukterne.

Her er den side jeg ikke kunne finde igår:

http://www.nucleartourist.com/areas/bwr-in...

Jeg kan ikke se hvorledes du når den konklusion at brænselselementerne kan flyttes fra reaktor til bassin uden at skulle på en luft-tur.

Poul-Henning

  • 0
  • 0

Jeg kan ikke se hvorledes du når den konklusion at brænselselementerne kan flyttes fra reaktor til bassin uden at skulle på en luft-tur. Poul-Henning

Det kan man heller ikke med dette reaktordesign. Se snittegningen her:

http://nuclear.tamu.edu/features/japan/Chi...

Eneste åbning mellem reaktorindeslutningen og refuellinghallen (overetagen), er den 8-kantede "Concrete shield plug" (pos. 2), altså det dæksel, der til daglig udgør en del af gulvet i refuellinghallen.

Der er ingen åbning mellem skærmvæggen (pos. 10) og SFP'en (pos. 5), så brændselsstavene skal nødvendigvis løftes op over gulvhøjde og over i poolen.

  • 0
  • 0

[quote] 10 gratis watt pr. kilogram, er en fin-fin forretning, [...]

Det er det tredjedummeste jeg endnu har læst idag og de to andre ting var artikler om danske politikeres udtalelser.[/quote]

Det kommer sandelig an på hvordan man gør det!

Der er ikke meget til hinder for at tænke et koncept hvor brændslet pakket i korrisionssikker konstruktion og herefter bruges til a fordampe havvand.

At holde en ligevægtstemperatur omkring 100 grader kan skille alm. havvand i en varm brine til udvindelse af vandopløste metaller og afsaltet vand der kan viderebehandles til drikkevand. Det hele kan fungere passivt.

  • 0
  • 0

Det kommer sandelig an på hvordan man gør det! Der er ikke meget til hinder for at tænke et koncept [...]

Nej, men det er umuligt at få økonomien i et sådant projekt til at komme i nærheden af at give mening.

Den varmemængde der er tilgængelig er mindre end hvad maskintransformatoren har brug for at slippe af med under drift.

Desuden er det de færreste af kerne-kraftværker der ligger ved et saltholdigt hav, langt de fleste ligger ved floder.

Poul-Henning

  • 0
  • 0

Den varmemængde der er tilgængelig er mindre end hvad maskintransformatoren har brug for at slippe af med under drift.

Jeg glemte at nævne, at det selvfølgelig skulle være ved et mere centralt lager for brugt brændsel. Som jeg ser det, så er den største hurdle at flytte det rundt, når/hvis det skal ud til reprocessering. Det er et noget specielt miljø med brændselstemperaturer over 100 grader.

  • 0
  • 0

Med udgangspunkt i wikipedia, i mangel af bedre:
- brugt brændsel frigiver 10 W/kg i år 1, eksponentielt faldende til 1 W/kg år 10 (søg "Decay Heat")
- der er mellem 140 og 100 tons brændsel som udskiftes med 1/4 til en 1/3 hver 12-18 måneder; jeg antager derfra, at 40 tons placeres i SFP hvert år

Første 40 tons frigiver altså 400 kW; de 1 år ældre 40 tons frigiver 310 kW og så videre indtil 10 år gamle frigiver 40 kW.
Summeres dette eksponentielle forløb fås 1,6 MW. (Årlig udskiftning giver jo 10 portioner brændsel med forskellig alder i SFP).

(Udskiftes istedet alle 120 tons hver tredie år, så bliver tallet 1,6 MW +/- 400 kW afhængig om brændselselementerne lige er skiftet, eller skiftet for 3 år siden).

I New York Times (refereret herover) ses dimensionerne af en SFP som cirka 39x40x35 fod, hvilket er 1500 tons vand (ikke de 4000 i mit tidligere estimat.

Som jeg har beregnet ovenfor vil temperaturstigningen derfor blive 1,75 grad/time uden køling (proportionalitet med vandmængde og effekt).
Opvarmning fra 20 grader til 100 grader på 5,8 dag eller fra 50 grader (Wikipedia) til 100 grader på 3,6 dag.

PHK's første konklusion "det er generelt nok bare at sørge for at der er vand nok." er måske sproglig korrekt, men objektiv forkert; det er jo IKKE Stillehavet som opvarmes, men blot en SFP - og DEN kræver en fungerende varmeveksler.

OG denne varmeveksler kunne jo, teoretisk, skabes ved at slippe havvand / flodvand ind i et lavt beliggende SFP (som andre har foreslået) - men sådan et design er ikke realiseret mig bekendt.

MON IKKE det kan konkluderes, at SFPs er en sikkerhedsrisiko såfremt kølingen svigter ?
Det var her artiklen startede.

  • 0
  • 0

-med de store mængder atomaffald, som allerede på nuværende tidspunkt befinder sig under særdeles risikable forhold, er det uomgængeligt, at endnu en stor atomar katastrofe vil finde sted i vores levetid.

Det kræver ikke den store forestillingsevne, at et fuldt lastet passagerfly ført af rabiate terrorister og selvmordere en skønne dag vil gennemføre en aktion mod et atomkraftværk eller et affaldsdepot for atomskrot.

Hvis dette sker ved Brunsbüttel med den dårligst tænkelige vindretning, ser det ilde ud for os danskere.

  • 0
  • 0

@Holger Ø. Mortensen, 29. maj 2011 kl 09:42

-med de store mængder atomaffald, som allerede på nuværende tidspunkt befinder sig under særdeles risikable forhold, er det uomgængeligt, at endnu en stor atomar katastrofe vil finde sted i vores levetid.

Du er ukonkret: Et skarpt bevogtet atomlager dybt inde i et bjerg er ligeså farligt, som SFPs? jeg ved godt hvad der er mest farligt (SFPs), men for dig er alt åbenbart lige farligt, eller hva'?
SFPs, både dem ved Fukusima Dai-ichi, og amerikanernes overfyldte SFPs - det er under al kritik - efter min mening.

Det kræver ikke den store forestillingsevne, at et fuldt lastet passagerfly ført af rabiate terrorister og selvmordere en skønne dag vil gennemføre en aktion mod et atomkraftværk eller et affaldsdepot for atomskrot.

Ingen tvivl om at det er deres våde drøm, men hvad er sandsynligheden for at det sker om 1 uge?, 1 måned?, 1 år?
Kan man nå at pille alle de mest usikre (fra 1970'erne) værker ned før der er sandsynlighed for at der kan ske noget?

Hvis dette sker ved Brunsbüttel med den dårligst tænkelige vindretning, ser det ilde ud for os danskere.

Skal der rigtig laves rav i den så styrer de efter RBMK-1000 (Tjernobyl type) a-kraftværkerne ved Sct. Petersborg (Leningrad reaktor 1,2,3 og 4), Smolensk (reaktor 1,2, og 3), og Kursk (reaktor 1,2,3 og 4): http://en.wikipedia.org/wiki/RBMK#Status

Så Brunsbüttel er jeg mindre bekymret for, da det allerede er tydeligt demonstreret, hvor ustabil en konstruktion en RBMK-1000 reaktor er.

  • 0
  • 0