USA mangler uran

Centrifuger er den mest oplagte teknologi til at berige uran. Her ses AC 100 centrifuger fra Centrus, som kan bruges. Men et anlæg udelukkende til produktion af beriget uran til militære anvendelser vil blive dyrt. Illustration: Centrus

Det amerikanske agentur National Nuclear Security Administration (NNSA), der bl.a. ansvaret for at sikre, at de amerikanske kernevåben til enhver tid er klar til at kunne blive taget i brug, har fået sig et uranproblem.

Det er ikke uran til våbnene, der er mangel på, men til produktion af hydrogenisotopen tritium.

Tritium anvendes til at booste fissionsprocessen, der er første led i et kernevåben. Da tritium har en halveringstid på 12 år, skal man jævnligt – ca. med fem års mellemrum – udskifte dette materiale.

Læs også: Sådan laver man en brintbombe

I bombens anden del, hvor deuterium og tritium fusioner, dannes tritium ved en proces, der begynder med neutronindfangning i lithium-6.

USA producerer i dag sit tritirum i kernekraftværket Watts Bar ved bestråling af stænger med lithium.

Selv om der er rigelige mængder af lavt beriget uran med et indhold på ca. 4 pct. uran-235 på det kommercielle marked, så er der dog et problem, skriver Physics Today.

Som en del af USA’s ikke-spredningspolitik er det nemlig fastlagt, at tritiumproduktionen skal foregå med amerikansk teknologi, og vurderingen er, at man kun har lagre nok til at opretholde tritiumproduktionen til 2038 med 'amerikansk' uran.

Uret tikker

Det kan måske synes langt ude i fremtiden, men da det tager tid at opbygge en produktion af beriget uran, »tikker uret«, som den tidligere amerikanske energiminister Ernest Moniz fra Obama-administrationen formulerede det på et møde i januar.

Indtil 2013 benyttede USA en gasdiffusionsteknologi oprindeligt udviklet i forbindelse med Manhattan-projektet under Anden Verdenskrig til at producere lavt beriget uran, men anlægget i Kentucky blev permanent lukket i 2013, da det ikke kunne konkurrere med moderne centrifugemetoder.

Læs også: Ekspert: Computerorm sled formentlig iranske centrifuger op

Sammen med virksomheden Centrus udvikler det amerikanske energiministerium en ny type centrifuger, AC100, der muligvis fra og med 2022 kunne danne basis for et anlæg med 1.440 centrifuger udelukkende til produktion af beriget uran (lavt såvel som højt) til militære formål. Højt beriget uran med mere end 20 pct. uran-235 har amerikanerne bl.a. behov for til de 'atomdrevne' ubåde.

Problemet er dog, at et anlæg til militær produktion skønsmæssigt vil være mange gange dyrere i drift end de meget større og mere effektive anlæg, der leverer lavt beriget uran til kommercielle kernekraftværker.

Og sikkert overraskende for de fleste, er den amerikanske kapacitet til berigning af uran ikke særlig stor – pænt under 10 pct. af verdens samlede kapacitet ifølge World Nuclear Association.

Uranforsyningens hovedpiner

NNSA skal derfor overveje, om man vil bruge store beløb på egenproduktion af lavt beriget uran til militære anvendelser, eller om man skal genoverveje beslutningen om ikke at bruge lavt beriget uran fra fremmede lande – og dermed også i højere grad sammenblande civile og militære projekter.

Det første skridt i den retning blev taget allerede i 1999, da man besluttede at bruge reaktorerne ved Watts Bar til at producere tritium frem for at bygge en dedikeret reaktor til formålet.

Internationalt vil der også blive holdt øje med, hvad amerikanerne beslutter sig for, for et militært anlæg vil ikke være under internationalt opsyn fra den internationale atomenergiorganisation IAEA, som et civilt anlæg vil være det.

Emner : Atomkraft
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

En af dem, er, at anvende reaktorer som kan benytte sig af natururan, dvs. tungtvand og grafitmodererede reaktorer. En anden, er, at bruge plutonium fra f.eks. skrotte atomspænghoveder eller udvinde det fra produktionsreaktorernes brugte kernebrændsel.

  • 6
  • 0

Her på ing.dk elsker vi jo præcision i de tekniske betegnelser.

Ubåde kan være drevet af atomenergi (kerneenergi), men ikke af atomer - så atomdrevne ubåde er bogstaveligt set noget vås (som atomfrie zoner også er det, medmindre vi taler om vakuum), men kan vel accepteres som en slags slang, de fleste forstår - med et par anførselstegn.

  • 14
  • 3

Da overskriften jo tydeligt er noget vrøvl, og det skriver journalisten sågar selv, lidt nede i teksten, må der være andre årsager?

Den rigtige overskrift er at USA mangler militær teknologi til en bestemt opgave, men de har de fornødne civile teknologi til opgaven. De vælger bare at komplicere deres hverdag ved at opfinde besynderlige regler og omgåelse af samme regler. Dernæst pådutter de resten af verden, deres absurde regler, der vel best kan sammenfattes som:

"USA må alt, og vi bestemmer hvad I andre må"!

  • 7
  • 1

Michael Fos har fat i noget af problematikken, men det ændrer jo ikke ved, at der er problem for amerikanerne, som jeg formoder undrer de fleste, og som jeg derfor har forsøgt at forklare.

Mit forslag til overskrift lød: USA har et uranproblem.

Det blev så ændret af netredaktøren.

  • 8
  • 0

Mon ikke det hele er noget rod. Det Tritium, der skal fornys efter nogle år, er en del af tændsatsen (initiator). Det drejer sig om meget små mængder, der er nemt at lave. Det har intet at gøre med centrifuger. Det tritium, der er en del af selve brintbomben, laves of bruges i løbet af et par nanosekunder. En søgning på Google vil vise at Tritium laves ved at bestråle Litium-6. Tritium er et uønsket biprodukt ved reaktorer der bruger tungt vand. MEN Det Tritium, der skal udskiftes, befinder sig i midten af ”det allerhelligste”. Det vil kræve en del fingerfærdighed at komme derind og få lukket pænt efter sig.

På en måde lugter det hele af at være lidt af det sædvanlige anti-atom ?

  • 6
  • 5

Du vil da ikke mene, at NNSA, der har ansvaret for at vedligeholde de amerikanske atomvåben, er anti-atom, som du kalder det? Eller DOE for den sags skyld.

  • 6
  • 1
  1. Send more money !
  2. Amerikansk militær bureaukrati gør alting exceptionelt dyrt i udvikling og dokumentation.
  • 7
  • 0

Ingeniørens.dk's motiv derimod?

Der masser af positive historier om fremskridt og succes med atomkraft, men dette medie skriver kun om problemerne.

Vind og sol får ca 90 % positiv og 10 % negativ omtaler her, men atomkraft får 98 % negativ omtale. Selv atomdrevne ubåde var sat i citationstegn, og begrundelsen var mildt sagt tynd. Containerskibe er ikke "diesel" eller " heavy fuel oil" drevne, de er vel alle "skrue" eller "propeldrevne"!

Og nej, vi skal ikke være så sarte, men der er en tydelig forskel i "tonen" eller "stemningen" når atomkraft og atomvåben omtales. "Atomvåben = Atomkraft, glem det nu ikke" skinner igennem, hele tiden.

Ingeniøren har en "Vindmølleblog" og en "VE i Kina blog" og sågar en ikke særlig aktiv blog om MSR, men ingen gennerel blog om atomkraft, der leverer 10-12 % af verdens el-energi og som i øjeblikket vokser kraftigt i Asien, mellemøsten, Finland, UK og er under pres og afvikling i andre lande.

  • 4
  • 5

Der er en god del flere krøller på denne historie end som så.

For det første er det ikke kun ubådene, men også deres carriers der skal bruge beriget uran til reaktorene.

For det andet er det helt korrekt at der skal bruges tritiumgas til deres nuværende generation af atombomber, ud over den tritium der dannes når den sekundæres lithium spaltes.

Og her bliver det så rigtig interessant.

Grunden til at der er tritium involveret i den primære atombombe, er at man under alle omstændigheder skulle bruge en eller anden gas til at lave fysisk arbejde, som en del af affyringsproceduren for disse våben.

Når man endelig skulle have balladen med gassen, kunne man lige så godt lade den gøre "double duty" og "booste" primary.

I praksis befinder tritiumgassen sig i et lille reservoir hvor den er "relativt" nem at komme til at "sample", "replenish" og "replace".

Dette gasreservoir afsluttes af et stykke rør der ender blindt på den anden side af en "galge".

Under affyringen skyder en lille sprængladning galgens "ambolt" igennem røret, således at tritumgassen kan komme videre.

Afhængig af den "dial-a-yield" instilling man har valgt, enten elektronisk eller manuelt, havner gassen forskellige steder således at bomben havner i en af et antal mulige konfigurationer, fra en primary uden boosting og med inaktiv secondary (5-20kt) til boosted primary og optimal secondary (300-700kt)

  • 7
  • 3

Det der er beskrevet på https://en.wikipedia.org/wiki/Modulated_ne... lyder lidt anderledes. Det er muligt at lave alt muligt mærkeligt. Fx brintbombe med variabel kraft. Men i ”almindelige” atombomber – og brintbomber – er det tritium der medfølger før detonationen KUN i initiatoren. Selv om jeg ofte affærdiges som utroværdig, henviser jeg til noget, lidt rodet, som jeg har samlet sammen. http://wp.me/p1RKWc-TE

  • 3
  • 7

Her er et DoE press release om "Gas Transfer Systems"

https://nnsa.energy.gov/mediaroom/pressrel...

Her er lidt detaljer om opgraderingerne af W80 der er indmaden i B61:

https://www.globalsecurity.org/wmd/systems...

Alternativt kan du checke fodnote 6 i denne her:

https://www.acq.osd.mil/ncbdp/nm/nmhb/docs...

Her er et billede af selve reservoiret:

https://www.srs.gov/general/programs/dp/in...

Andre gode søgeord er

"warhead gas transfer system"

"w78 alt 351"

  • 5
  • 1

I USA vil man satse på berigning af uran vha. laserteknik - SILEX. Processen er vel nok en af de mest hemmeligste, idet metoden er billig og velegnet til terrorister, der gerne vil have fat i uran af bombekvalitet. Der er faktisk ingen mangel på uran, metoder til en simpel og billig udnyttelse af uran i havvand er for længst klar. Fremtidens motorer for containerskibsfarten bliver atomreaktorer som de, der anvendes i hangarskibe og u-både. USA har i mange år nedgraderet russiske sprænghoveder, en overgang var halvdelen af a-kraftværkernes produktion fremstillet af russisk oprindelse (Fra Gigaton til Gigawatt) Med laserberigning vil man let og billigt kunne hente U-235 fra brugt brændsel, både diffusions- og ultracentrifugen må snart henregnet til atomtidens dinosaurer, altså samme kategori som a-kraftmodstanderne.

  • 3
  • 10

Det stiller jeg mig tvivlende overfor. En søgning på nettet indikerer at de projekter, der i større skala skulle berige uran vha. laser, er ved at dø en stille død. Kan påstanden underbygges eller var det blot en mavefornemmelse?

Det handler i stort omfang om et enormt politisk og regulatorisk press imod teknologien af ikke-spredningsårsager.

I modsætning til centrifuger og de andre "traditionelle" metoder, vil et laser-baseret anlæg være meget svært at spotte fra spionsatellitter mv.

Den store forskel er tilsyneladende at i modsætning til alle de andre teknologier skal der bruges meget færre trin/gennemløb og derfor et fysisk meget mindre anlæg med meget mindre energiforbrug.

  • 2
  • 3

Den store forskel er tilsyneladende at i modsætning til alle de andre teknologier skal der bruges meget færre trin/gennemløb og derfor et fysisk meget mindre anlæg med meget mindre energiforbrug.

Ja, det hævder fortalerne for teknikken - især naturligvis australske Silex. Men spørgsmålet er så om det holder i praksis. GE-Hitachi har trukket sig fra projektet og Silex' aktiekurs er konstant i bund. Det lader ikke til at nogen investorer længere tror på det. Et stykke tid kan man så træde vande og hævde at de manglende resultater skyldes hensynet til ikke-spredning. Men det er jo bekvemt med et ikke-verificerbart argument.

  • 1
  • 2

USA har rigeligt uran, og de ved stadig ikke hvor de skal gøre af resterne fra atomreaktorerne og våbenindustrien.

  • 4
  • 3

Det stiller jeg mig tvivlende overfor. En søgning på nettet indikerer at de projekter, der i større skala skulle berige uran vha. laser, er ved at dø en stille død. Kan påstanden underbygges eller var det blot en mavefornemmelse?

@Søren, tak for interessen. Jeg ser med interesse, at saglige indlæg om atomenergi belønnes med en række ned-pile! Det må skyldes, at mange af debattørerne ikke gerne vil høre saglige indlæg om atomenergi - eller hvad?

Du søger de forkerte steder, her er en pålidelig kilde, der ikke stammer fra dagspressen eller fra bloggere: http://www.world-nuclear.org/information-l... Som du kan se, så har man arbejdet intens med teknikken, der nu er ved at være klar, og et anlæg mere er klar i 2018. Med laserberigning kan det måske være lønsomt at separere det U-235, der endnu er tilbage i det brugte brændsel.

  • 5
  • 4

Mit forslag til overskrift lød: USA har et uranproblem. Det blev så ændret af netredaktøren.

USA har ingen problemer med at skaffe uran, priserne gennem 30 år ser stort set den samme. Der er faktisk rigeligt med uran, men den største omkostning er ikke uranprisen, men berigningen. En væsentlig årsag er at udbygningen af atomenergi ikke er sket i et særlig stort omfang, en medvirkende årsag har været en negativ presse, som reelt styrer, hvad folk skal tro og mene. Hvis uranprisen 5-10-dobles, vil det kun betyde ret beskedent på el-prisen ab. værk. Hvis priserne på uran 3-5 dobles, så er det uanede mængder at hente i havvand, der er det største depot af uran. Nej - USA har ikke noget uranproblem, de har et problem med massemedierne.

  • 4
  • 3

e: Hmm

De traditionelle centrifugeanlæg er allerede stort set umulige at spotte med satellitter eller anden teknologi.

Uhm, nej?

Deres energiforbrug afslører dem.

Uhm Jo. Du må forveksle centrifugeanlæg med gas-diffusionsanlæg.

Ca. 17 minutter inde i denne video begynder Matthew Bunn at forklare om centrifugeanlæg incl. størrelse og strømforbrug.

https://www.youtube.com/watch?v=MnW7DxsJth0

og ca. 28 minutter inde i samme video forklarer han om Irans og NK's centrifugeanlæg og lidt om hvor svære de er at finde.

Du selvfølgelig fri til at have din egen mening.

  • 1
  • 1

og ca. 28 minutter inde i samme video forklarer han om Irans og NK's centrifugeanlæg og lidt om hvor svære de er at finde.

Hverken IAEA, USA eller Rusland havde nogen problemer med at finde nogen af dem, for elforbruget er enormt (se også: https://en.wikipedia.org/wiki/Separative_w...).

Det der altid er problemet er at estimere hvad det er man kigger på.

Hvor mange centrifuger er der ?

Hvor effektive er de ?

Hvor mange trin har kaskaden ?

Målet er at regne ud om der bliver produceret let beriget brændsel til civile atomreaktorer, således som det altid påstås af anlæggets ejere indtil det modsatte er bevist, eller bliver der produceret højt beriget uran til militær anvendelse.

Men selve existensen af anlægget kan man ikke holde skjult: Led efter et sted hvor et antal højspændingsledninger forsvinder ned i et varmt hul i jorden.

  • 1
  • 1

Dit link forklarer jo hvor effektiv centrifuger er i forhold til diffusionsanlæg: The number of separative work units provided by an enrichment facility is directly related to the amount of energy that the facility consumes. Modern gaseous diffusion plants typically require 2,400 to 2,500 kilowatt-hours (kW·h), or 8.6–9 gigajoules, (GJ) of electricity per SWU while gas centrifuge plants require just 50 to 60 kW·h (180–220 MJ) of electricity per SWU.

Ingen grund til højspændingsledninger til centrifugeanlæg. De andre spørgsmål du stiller er grunden til at man har IAEA safeguards.

Mht. om man kan holde et berigelsesanlæg skjult så vil jeg tillade mig at holde mig til Matthew Bunn's beskrivelser i videoen. Han ved om nogen hvad han snakker om.

Så er du velkommen til at have dine egen holdninger ved siden af.

  • 0
  • 1

Ingen grund til højspændingsledninger til centrifugeanlæg. De andre spørgsmål du stiller er grunden til at man har IAEA safeguards.

Det er korrekt at centrifuger er diffusion meget overlegen, det er nu stadig ganske meget elektricitet der skal bruges alt i alt.

Frankrigs uranberigelse opslugte f.eks 3 atomreaktorers elektricitet i en lang årrække (se også: https://ing.dk/blog/fransk-atomkraft-206963)

Baladen om laser-baseret separation er at der dårligt nok er en teoretisk øvre grænse for effektiviteten og derfor prøver alle i ikke-spredning at stoppe teknologiens fremmarch.

  • 1
  • 2
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten