Nya data för hållbarare kärnkraft

Transmutation är en teknik för framtidens kärnkraft som minskar avfallsmängden och lagringstiden, men mer forskning och utveckling behövs innan den kan bli verklighet. Riccardo Bevilacqua, som disputerar vid Uppsala universitet den 19 maj, bidrar med sin avhandling med ett par viktiga steg på vägen.

Sverige har idag 10 reaktorer i drift som finns i Forsmark, Oskarshamn och Ringhals. Det använda kärnbränslet tas om hand av Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) som ansvarar för hantering och slutförvaring. Kärnbränslet lagras sedan 1985 i SKB:s mellanlager Clab, utanför Oskarshamn. Där lagras de drygt 5000 ton kärnbränsle som hittills använts i svenska kärnkraftverk. Årligen tillkommer cirka 200 ton som kyls under flera år tills restvärmen är tillräckligt låg för vidare omhändertagande.

Separation och transmutation är metoder som kan bidra till att minska avfallsmängden och lagringstiden, samtidigt som en betydligt större andel av bränslet kan utnyttjas än i dagens reaktorer. En del i detta framtidsscenario är så kallade acceleratordrivna system (ADS), där en intensiv protonstråle skjuts mot ett strålmål av t ex bly och vismut och producerar de neutroner som ska klyva bränslet. Denna teknik kan användas för att utveckla en ny reaktortyp för så kallad transmutation, där klyvbart material från det använda bränslet, t ex plutonium, nyttjas för energiproduktion.

-    Med en framtida reaktorpark bestående av lättvattenreaktorer, snabba reaktorer och ADS kan en sluten bränslecykel med mer hållbar energiproduktion för lång framtid bli verklighet, säger Riccardo Bevilacqua.

Han har gjort sitt avhandlingsarbete inom ramen för NEXT-projektet (Neutron data Experiments for Transmutation) som startade vid Uppsala universitet 2006 och ska bidra till att förbättra kunskapen om kärndata som är relevanta för transmutation. Riccardo Bevilacqua har tagit fram de första experimentella resultaten av lättjonsproduktion från järn och vismut inom detta intervall och jämfört dem med teoretiska modellberäkningar. Han föreslår en rad förbättringar av existerande modeller.

Mätningarna gäller ett område som är viktigt för utveckling av ADS och de ger riktmärken för teoretiska modellberäkningar. De ger därmed ett signifikant bidrag till den forskning som behövs för att driva utvecklingen av ADS framåt.

Arbetet har haft finansiering från Strålsäkerhetsmyndigheten SSM, SKB, Ringhalsverket och EU.

Länk till avhandlingen på universitetsbibliotekets hemsida.

För mer information, kontakta Riccardo Bevilacqua, tel: 070-253 25 48, e-post: riccardo.bevilacqua@physics.uu.se