Framtidens Industri 1
KÄRNKRA FT FYRA GENERATIONER Indelningen av kärnr
eaktorer i generationer föreslogs från början av det amerikanska energidepartementet, men används nu över hela världen. Generation I: De tidiga prototypreaktorer som byggdes på 1950-talet och 1960-talet. Den sista av den första generationens reaktorer togs ur drift 2015. Generation II: De kommersiella reaktorer som byggdes från mitten av 1960-talet fram till i slutet av 1990-talet. De flesta av de reaktorer som är i drift i världen idag tillhör den andra generationen. Den kommersiella natriumkylda snabba reaktorn PRISM (Power Reactor Innovative Small Module), som utvecklas av GE Hitachi, är en liten modulär reaktor med en produktionskapacitet på 311 megawatt elektricitet, som kan fabrikstillverkas och placeras i block om två. Tack vare att den använder sig av snabba neutroner kan reaktorn få ut upp till 100 gånger mer energi än dagens lättvattenreaktorer ur samma mängd kärnbränsle, samtidigt som den kan återanvända förbrukat kärnbränsle och omvandla de långlivade restprodukterna i bränslet till ämnen med kortare halveringstider. Illustration: GE Hitachi Nuclear Energy Generation III: En vidareutveckling av generation II med förbättrad effektivitet och säkerhet. I stort sett alla de reaktorer som byggs idag tillhör den tredje generationen. Generation IV: Den nya generation reaktorer som håller på att utvecklas. Inga reaktorer av den fjärde generationen har än så länge tagits i kommersiell drift. ➛ förhindra en ångexplosion. Reaktorn riskerar inte heller att bli utan kylmedel då bränslet är kylmedlet och kan inte drabbas av en härdsmälta eftersom bränslet redan befi nner sig i fl ytande form. Smältsaltreaktorer började studeras redan för mer än 50 år sedan och när kärnkraftsmyndigheterna i USA och Kanada i december 2019 påbörjade sin första gemensamma tekniska granskning av en avancerad reaktordesign som inte är baserad på traditionell lättvattenteknik valde de smältsaltreaktorn IMSR (Integral Molten Salt Reactor). Den lilla modulära reaktorn utvecklas av det kanadensiska företaget Terrestrial Energy, som 2019 blev det första företaget i den privata sektorn att bli medlem i GIF, och är en vidareutveckling av testreaktorer som byggts och demonstrerats vid Oak Ridge National Laboratory i USA. I likhet med sina föregångare är det en termisk reaktor, som precis som lättvattenreaktorer använder sig av långsamma neutroner. Däremot har den en mycket högre driftstemperatur än dagens lättvattenreaktorer och kan leverera värme med en temperatur på 600 grader Celsius. Det innebär att reaktorn genererar elektricitet mer eff ektivt och därför kan producera cirka 50 procent mer elektricitet än en motsvarande lättvattenreaktor. Siktar på kommersiellt kraftverk En viktig egenskap när det gäller kommersialiseringen av reaktorn är att Terrestrial Energys smältsaltreaktor, till skillnad från de fl esta andra reaktordesigner i den fj ärde generationen, använder sig av låganrikat uran som bränsle, vilket är samma bränsle som används i dagens lättvattenreaktorer. Terrestrial Energy har dessutom gjort ett antal förbättringar jämfört med tidigare termiska smältsaltreaktorer för att förbereda reaktorn för kommersiell drift. Till exempel har Terrestrial Energy löst problemet med att den grafi t som används som moderator har en begränsad livslängd i en reaktorhärd och är svår att byta ut genom att integrera reaktorns primära komponenter, inklusive grafi tmoderatorn, i en sluten reaktormodul. När modulens livslängd på sju år är slut kan den enkelt och säkert bytas ut som ett batteri. Tack vare att reaktormodulerna, som var och en kan producera 195 megawatt elektricitet, kan serietillverkas i en fabrik uppskattar Terrestrial Energy att ett kraftverk med deras små modulära reaktorer kan byggas på bara fyra år och företagets första kommersiella kraftverk med två moduler förväntas tas i drift någon gång i slutet av 2020-talet. På längre sikt skulle smältsaltreaktorer med snabba neutroner även kunna vara ett alternativ till snabba reaktorer med fast bränsle. ➛ FRAMTIDENS INDUSTRI 1 2022 43