211service.com
GE Hitachis svar på atomaffald
GE Hitachi Nuclear Energy , en af verdens største udbydere af atomreaktorer, siger, at den har et alternativ til at begrave atomaffald ved Yucca Mountain i Nevada, det foreslåede affaldslager, som Obama-administrationen har sagt, er nu af bordet. Baseret i Wilmington, NC, ønsker GE Hitachi at bruge atomaffald som brændstof til avancerede atomkraftværker, hvilket væsentligt reducerer mængden af affald og den tid, det meste af affaldet skal opbevares på.
Nuklear test: Idaho National Laboratory's Experimental Breeder Reactor, en natriumkølet atomreaktor nedlagt i 1994, var en forløber for et nyt design fra GE Hitachi Nuclear Energy.
Nationale laboratorier i USA og GE har udviklet teknologien i løbet af et par årtier, men i de seneste år har virksomheden lagt den på hylden på grund af manglende amerikansk interesse i at genbruge atomaffald, siger Erik Loewen , ledende rådgivende ingeniør for avancerede anlæg hos GE Hitachi. Teknologien går ud på at sortere nukleart affald i forskellige typer brugbart brændsel, hvoraf nogle kan drive konventionelle atomkraftværker, og hvoraf nogle kræver avancerede hurtige neutronreaktorer, som bliver brugt i kraftværker andre steder, men ikke i USA.
Virksomheden håber a nyt panel med blåt bånd udpeget af Obama-administrationen til at finde en ny atomaffaldsløsning vil anbefale brugen af deres system. Steven Chu, USA's energiminister, har udtrykt støtte til forskellige slags atomreaktorer og til at overveje muligheden for at oparbejde nukleart affald. I de seneste uger har Obama-administrationen signaleret øget støtte til atomkraft, herunder annonceringen i går af den første lånegaranti til nye atomreaktorer i USA.
Nuværende amerikanske atomkraftværker er kun i stand til at udnytte så lidt som 5 procent af energien i atombrændsel. Nogle lande, såsom Frankrig, bruger andre processer til at udvinde brugbart atombrændsel fra nukleart affald, men disse processer er blevet kritiseret, blandt andet fordi de producerer rent plutonium, som kan stjæles og bruges til at fremstille atomvåben.
GE Hitachis foreslåede proces ville producere brændstof, der ville være sværere at stjæle. Det opdeler atomaffald i tre grundlæggende grupper af materialer. Den første gruppe består af fissionsprodukter, der ikke kan bruges som brændsel i atomreaktorer - disse skal opbevares, men kun i et par hundrede år, snarere end de titusinder af år, som andre nukleare affaldsmaterialer skal opbevares. Den anden gruppe er uran, som indeholder for lidt fissilt materiale til at blive brugt i amerikanske atomreaktorer, men som indeholder nok til en type reaktor, der bruges i Canada. (Canadas deuteriumuranreaktorer bruger deuteriumoxid eller tungt vand i stedet for det lette vand, der bruges i USA. Letvandsreaktorer kræver beriget uran.)
Den sidste gruppe indeholder transuraniske grundstoffer som neptunium og plutonium. Det rene plutonium, der produceres i andre processer, er relativt nemt at håndtere - det producerer lidt varme og lidt farlig stråling. Det er også svært at opdage, fordi det ikke udsender mange neutroner. Disse kvaliteter gør det til en farlig sikkerhedsrisiko. Men det system, som GE Hitachi har designet, som sorterer materialer ved at påføre en spænding på et smeltet salt, adskiller ikke plutonium fra de andre transuraniske grundstoffer. Kombineret med disse andre elementer ville brændstoffet frigive 1.000 gange mere varme og 10.000 gange flere gammastråler, så det ville være meget sværere at stjæle, siger Loewen.
Faktisk ville kombinationen af transuraniske elementer sandsynligvis i sidste ende dræbe enhver, der forsøgte at tage den, siger han. Selvom dette ikke ville stoppe terrorister, der er villige til at dø for at få det, frigiver materialet også 1.000 gange flere neutroner end rent plutonium, hvilket gør det langt lettere at opdage.
Charles Forsberg , administrerende direktør for MIT Nuclear Fuel Cycle Project, er enig i, at disse materialer sandsynligvis ville være sværere at stjæle end plutonium, men han bemærker, at forarbejdningsteknologien kan være farlig i hænderne på en nation, der ønsker at genbruge materialerne til våben snarere end kraftværker.
Plutonium og andre grundstoffer, der er adskilt fra atomaffald i GE Hitachi-processen, kan bruges i en type atomkraftværk, der er blevet brugt i Japan, og som er ved at blive bygget i et par andre lande, som bruger smeltet natrium som kølemiddel, i stedet for det vand, der bruges i amerikanske atomkraftværker. Natriumkølede reaktorer gør det muligt for neutroner, der udsendes under fission, at opretholde de høje energiniveauer, der kræves for at bruge dette brændstof. Den særlige type reaktor GE Hitachi har designet- kaldet PRISM – ville være kompatibel med blandingen af elementer fremstillet af dets separationsteknologi. Teknologien er endnu ikke godkendt til brug i USA. En grund er, at natriummetal er meget reaktivt og kræver særlige sikkerhedsforanstaltninger.
Selvom det kunne reducere atomaffald og give en værdifuld brændstofkilde til atomkraftværker, ville GE Hitachi-teknologien ikke fuldstændigt eliminere behovet for langtidslagring, siger Forsberg, fordi perfekt adskillelse af komponenterne i atomaffald ikke er mulig – der vil altid være en brøkdel af materialet, der skal opbevares i mere end 10.000 år.