Aluminium löser frätningen
Bly är både korrosivt och erosivt. Korrosionsfrågan håller dock på att lösas för bränsletubernas del – tyska forskare har börjat belägga rostfritt stål med ett skikt av aluminium och det är väldigt korrosionståligt.
För pumpar är det en annan sak. Pumpbladen vispar fort men blyet rör sig långsamt och skillnaden kan vara upp till 10 meter per sekund.
– Vi har inte hittat något bra material ännu, så i den första reaktorn tänker vi förlita oss på självcirkulation. Bly cirkulerar ovanligt bra av sig själv eftersom en procents expansion blir en väldig förändring i densitet, betydligt mycket bättre än natrium, säger Janne Wallenius.
Skulle man inte kunna driva fram bly med trefasström, ungefär som maglev-tåg? framkastar undertecknad i en förhoppning om att tillföra utvecklingen ett nytt koncept.
– Jo, det kan man göra. En sådan elektromagnetisk pump används redan i vårt blycirkulationslabb. De duger utmärkt för forskningsanläggningar, men är inte så eleffektiva. Skulle man köra en kommersiell anläggning med elektromagnetiska pumpar skulle nästan all producerad ström gå åt till pumparna.
Janne Wallenius vill bygga Electra-reaktorn i Sverige, intill CLAB, lagret för utbränt kärnbränsle i Oskarshamn. Där kan man då upparbeta och använda och upparbeta om och om igen på samma plats, i 5 000 år om man så önskar.
Bör hamna i Oskarshamn
– Vi föreslår att anläggningen byggs i Oskarshamn eftersom allt det andra redan finns där. De båda bränslecyklerna kommer att pågå helt och hållet inom denna anläggning, där säkerheten redan är tillfredsställande.
Electra ska ge en halv megawatt, och det i en liten grej på 30 gånger 30 centimeter. Blir inte det väldigt varmt?
– Det kommer att bli varmt. Bränslet kommer att bli 1 000 grader och kylmediet kommer att växla mellan 400 och 500 grader, helt vanliga temperaturer i det här sammanhanget. Men energitätheten kommer bara att bli en fjärdedel av den i gammaldags reaktorer, säger Janne Wallenius.
– Vi föreslår att Electra-anläggningen blir totalt 600 kvadratmeter, för vi vill ha någonstans att tillverka bränslet också. Det gör man lämpligen på samma plats, innanför samma staket. Vi vill bygga en liten anläggning för bränsleåtervinning och en för tillverkning. Avsikten är dock inte att producera el med anläggningen, utan bara att visa på principen.
Men Sverige är inte ensamt. I Belgien har regeringen finansierat ett program kallat Myrrha för att bygga en reaktor kyld med en blandning av bly och vismut. I Frankrike är de så inkörda på natrium att de tänker fortsätta med det. De kommer att bygga Astrid-reaktorn, som ska stå klar om tio år. Mina kolleger här på KTH kommer att delta i det projektet för att bland annat studera härdsmältefenomen.
Föds i 2 000 grader
Kan det gamla bränslet användas som det är?
– Nej, tyvärr kan man inte ta utbränt mox-bränsle, alltså lättvattenreaktorbränsle, direkt och stoppa i snabbreaktorn, utan det måste upparbetas först. Man måste lösa upp använt uranoxidbränsle i salpetersyra och använda purex-processen, den klassiska upparbetningsmetoden, och separera ut uran och plutonium med tributylfosfat som lösta nitrater. Sedan omvandlas nitraterna till oxider. Oxiderna kan sedan användas som mox-bränsle i snabbreaktorer, eller som vi planerar, konverteras till nitrider, säger Janne Wallenius.
