Upparbetning

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Upparbetning är en process som omvandlar använt bränsle från kärnkraftverk, så att det kan användas igen som bränsle, exempelvis MOX,[1] i kärnkraftverk eller för att skaffa sig ett mer lätthanterligt radioaktivt avfall. Processen är en del i kärnbränslecykeln och eftersom den kan drivas så, att produkten passar för att ladda kärnvapen, är upparbetning underkastad särskild internationell kontroll.

Motivation[redigera | redigera wikitext]

Upparbetning av kärnbränsle använder kemiska förfaranden för att skilja användbara komponenter från klyvningsprodukter och annat radioaktivt avfall. På så sätt återvinns återstående uran och nyskapat plutonium i använt kärnbränsle från kärnreaktorer. Upparbetning tjänar flera syften, vars relativa betydelse har förändrats över tiden. Ursprungligen användes upparbetning enbart för att utvinna plutonium för att tillverka kärnvapen. Med kommersialiseringen av kärnkraften kan upparbetat plutonium material återföras som MOX-bränsle för termiska reaktorer. MOX kan höja energiutbytet med omkring 12% och i viss mån reducera plutoniumlagren.

Upparbetat uran, som utgör huvuddelen av använt bränslematerial, kan i princip också återanvändas som bränsle, men det är bara ekonomiskt, när priset på uran är högt. Slutligen kan bridreaktorer utnyttja inte bara återvunnet plutonium och uran ur använt bränsle, utan även andra aktinider. Därmed slutes kärnbränslecykeln och energiinnehållet ur naturligt uran mångfaldigas tentativt med mer än 60 gånger[2]. Kärnbränsleupparbetning minskar också volymen av högaktivt kärnavfall och dess radiotoxicitet) och medger att kärnavfallets komponenter kan hanteras separat och destrueras eller lagras.

Trots de energi- och avfallshanteringsfördelar som kärnbränsleupparbetning medför, har denna varit politiskt kontroversiell på grund av risken för att bidra till kärnvapenspridning, den potentiella sårbarheten för nukleär terrorism, och på grund av dess höga kostnad jämfört med engångs, icke återföring.

Upparbetningsprocesser[redigera | redigera wikitext]

Den kemiska processen PUREX (Plutonium och UranRaffinering med Extraktion) är den för närvarande dominerande metoden för att separera plutonium och uran att beakta andra mindre mängder aktinider och fissionsprodukter genom vätske-vätske-extraktion. Av andra metoder som är under utveckling kan nämnas: processer i vattenlösning (Urex, TRUEX, DIAMEX, Sanex, UNEX Thorex, GANEX) och smältmetallurgiska processer.

Lägen för befintliga och nedlagda upparbetningsanläggningar[redigera | redigera wikitext]

Land Upparbetningsläge Bränsletyp Process Upparbetning
kapacitet Uran ton/år
Tillstånd
eller driftperiod
 Belgien Mol LWR, MTR (Materialtest reaktor) 80[3] 1966-1974[3]
 Kina intermediate pilot plant[4] 60-100 1968-tidigt 1970-tal
 Kina Plant 404[5] 50 2004
 Tyskland Karlsruhe, WAK LWR[6] 35[3] 1971-1990[3]
 Frankrike Marcoule, UP 1 Militär 1,200[3] 1958[3]-1997[7]
 Frankrike Marcoule, CEA APM FBR PUREX DIAMEX SANEX[8] 6[6] 1988–idag [6]
 Frankrike La Hague, UP 2 LWR[6] PUREX[9] 900[3] 1967-1974[3]
 Frankrike La Hague, UP 2-400 LWR[6] PUREX[9] 400[3] 1976-1990[3]
 Frankrike La Hague, UP 2-800 LWR PUREX[9] 800[3] 1990[3]
 Frankrike La Hague, UP 3 LWR PUREX[9] 800[3] 1990[3]
 UK Windscale Magnox 1,000[3] 1956-1962[3]
 UK Sellafield, B205 Magnox[6] PUREX 1,500[3] 1964[3]
 UK Dounreay FBR[6] 8[3] 1980[3]
 UK THORP LWR PUREX 1,200[3] 1990[3]
 Italien Rotondella Torium 5[3] 1968[3] (stängning)
 Indien Trombay Militär PUREX[10] 60[3] 1965[3]
 Indien Tarapur PHWR 100[3] 1982[3]
 Indien Kalpakkam FBR 100[11] 1998[11]
 Indien Tarapur PHWR 100[12] 2011[12]
 Japan Tokaimura LWR[13] 210[3] 1977[3]
 Japan Rokkasho LWR[6] 800[3] 2005[3]
 Pakistan New Labs, Rawalpindi Militär/Plutonium/Torium 80[14] 1982–idag
 Pakistan Khushab Nuclear Complex, Atomic City of Pakistan HWR/Militär/Tritium 22 kg [15] 1986–idag
 Ryssland Mayak Plant B Militär 400 1948-196?[16]
 Ryssland Mayak Plant BB, RT-1 LWR[6] PUREX + Np separation[17] 400[3] 1978[3]
 Ryssland Zjeleznogorsk (Krasnojarsk-26), RT-2 VVER 1,500[3] under byggnad
 USA, NY West Valley LWR[6] 300[3] 1966-1972[3]

Noter och referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Mixed Oxide Fuel (MOX) - World Nuclear Association
  2. ^ ”Supply of Uranium”. World Nuclear Association. http://world-nuclear.org/info/inf75.html. Läst 1 april 2011. 
  3. ^ [a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak] ”Reprocessing plants, world-wide”. European Nuclear Society. http://www.euronuclear.org/info/encyclopedia/r/reprocessing-plants-ww.htm. Läst 29 mars 2011. 
  4. ^ http://www.princeton.edu/sgs/publications/sgs/pdf/11_1Wright.pdf
  5. ^ http://allthingsnuclear.org/post/2702753168/china-and-reprocessing-separating-fact-from-fiction
  6. ^ [a b c d e f g h i j] ”Civil Reprocessing Facilities” (PDF). Princeton University. http://www.princeton.edu/~ota/disk1/1995/9530/953007.PDF. Läst 30 juli 2010. 
  7. ^ ”Marcoule - Valrho”. Global Security. http://www.globalsecurity.org/wmd/world/france/marcoule.htm. Läst 30 juli 2010. 
  8. ^ Dominique Warin (2006-11-24). ”http://www.jstage.jst.go.jp/article/jnst/44/3/410/_pdf”. JSTage. http://www.jstage.jst.go.jp/article/jnst/44/3/410/_pdf. Läst 10 augusti 2010. 
  9. ^ [a b c d] ”BASSE-NORMANDIE- LOWER NORMANDY, La Hague”. France Nucleaire. http://www.francenuc.org/en_sites/lnorm_hague_e.htm. Läst 31 juli 2010. 
  10. ^ ”CIRUS and DHRUVA Reactors, Trombay”. Global Security. http://www.globalsecurity.org/wmd/world/india/kalpakkam.htm. Läst 30 juli 2010. 
  11. ^ [a b] ”Kalpakkam Atomic Reprocessing Plant [KARP”]. Global Security. http://www.globalsecurity.org/wmd/world/india/kalpakkam.htm. Läst 30 juli 2010. 
  12. ^ [a b] PM to dedicate Tarapur nuke reprocessing unit next week
  13. ^ ”Tokai Reprocessing Plant (TRP)”. Global Security. http://www.globalsecurity.org/wmd/world/japan/tokai.htm. Läst 30 juli 2010. 
  14. ^ ”Rawalpindi / Nilhore”. Federation of American Scientists. http://www.fas.org/nuke/guide/pakistan/facility/rawalpindi.htm. Läst 21 mars 2011. 
  15. ^ ”Pakistan's Indigenous Nuclear Reactor Starts Up," Islamabad The Nation, April 13, 1998”. http://www.fas.org/nuke/guide/pakistan/facility/khushab.htm. Läst 21 mars 2011. 
  16. ^ ”Chelyabinsk-65”. Global Security. http://www.globalsecurity.org/wmd/world/russia/chelyabinsk-65_nuc.htm. Läst 29 juli 2010. 
  17. ^ S. Guardini et al. (2003-06-16). ”Modernization and Enhancement of NMAC at the Mayak RT-1 Plant” (PDF). INMM. https://archive.ugent.be/retrieve/1480/Mayak+inmm+paper(3)+-+SG-BH-JW-GJM.pdf. Läst 9 augusti 2010. 

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]