Kärnkraft

10 röster
23838 visningar
uppladdat: 2004-03-23
Ludwig Sandgren

Ludwig Sandgren

Från
bla bla
Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete
Funktion
För att förstå den kontroversiella kärnkraftdiskussionen och vad den innebär bör man kunna grundläggande fakta för att kunna sätta sig in i sakläget och sedan bidra till opinionen. Därför redogör vi här några grundläggande fakta som hjälper dig till bättre kunskap om kärnkraften som sådan och inte bara dess kringliggande argument.

Atomen
Allting som existerar i Universum är uppbyggt av atomer. Man har länge trott att atomen är det minsta som existerat i universum. Det är först på senare tid man har kommit fram till att atomen är uppbyggd av mindre beståndsdelar; elektroner, protoner och neutroner. Dessa kallar vi partiklar. Dessa partiklar är i sin tur uppbyggda av ännu mindre beståndsdelar: kvarkar. Kvarkar bildar partiklar i en grupp på tre eller två. Man har aldrig lyckats med ett experiment av en fristående kvark. Kvarkar är de hittills minsta beståndsdelar man har funnit i universum.
Atomen är extremt liten, omöjlig för det mänskliga ögat att se. En medelstor atoms radie är 3,22 x 10-10 m, alltså 0,000000000322 meter stor.
En atom består av en kärna som är sammansatta protoner och neutroner, och elektroner som kretsar runt denna kärna. Dessa partiklar bär på olika laddning. Elektroner är negativt laddade, protoner positivt laddade och neutroner neutralt laddade. Elektronerna attraheras av kärnan och därför cirkulerar de i en omloppsbana kring kärnan.
Det finns många olika sorters atomer. Vad som skiljer atomer åt är antalet nukleoner (En atoms kärna kallas nukleon och nukleoner är då dennas beståndsdelar d.v.s. antalet protoner och neutroner). Den enklaste atomen i det periodiska systemet är väte (h), dess kärna består endast av en nukleon. Ett mer avancerat grundämne är kvicksilver vars nucleus består av 201 nukleoner. En atom är neutral alltså är det alltid lika många elektroner som kretsar runt kärnan som det är protoner.
Ibland brukar man tala om ett skal runt atomens kärna, men detta stämmer inte riktigt. Det som man menar med skall är de elektroner som kretsar runt kärnan. Elektronerna cirkulerar så fort runt kärnan att de bildar en form av skal. Det finns olika lager av skal vilket egentligen är lager av elektroner. Eftersom det är så många elektroner som snurrar runt kärnan så måste de följa en organiserad bana så att de inte kolliderar.

Kärnenergi
Kärnenergi innebär att man utvinner energi från tunga atomers kärna. Det finns två olika sätt att utvinna kärnenergi på: fission och fusion varav fissionen är den man utnyttjar i kärnkraftverk.
Fission innebär klyvning av tunga atomkärnor. Fusion är när man slår ihop lätta atomkärnor så att det utvinns energi.
Man frigör energi genom att skjuta neutroner på atomkärnan; en fission skapas och dessutom frigörs två till tre spillpartiklar från de två baspartierna. Dessa mindre partiklar är neutroner som skjuts iväg och kanske kolliderar med flera kärnor som i sin tur klyvs. Det bildas en kedjereaktion. Det är denna process man utnyttjar i kärnkraftverk.

Kärnkraft
Kärnbränsle
Det bränsle man brukar på kärnkraftverk är grundämne 92: uran. Det finns 16 uranisotoper, de naturliga är uran-235, -234 och -238. Den atom som är lättast att klyva är uran-235 och det är denna man brukar i svenska kraftverk.
Uranmalm är inte så ovanligt som man först trodde, man har kommit fram till att det finns mer uran i jordskorpan än silver. Det finns gott om uranmalm i Sverige dock har den uran som finns i Sverige låg uranhalt, endast 0.7 % klyvbart material, och därför importerar vi uran från andra länder. Majoriteten av den uran vi importerar kommer från Kanada, Ryssland och Australien. De mindre leverantörerna är Uzbekistan och Kazakstan.
När man brutit malmen anrikar man den, d.v.s. förädlar den så den får högre uranhalt. Även anrikningen sker utomlands och Sverige importerar redan färdigt uran. Den vanligaste uranisotopen är U-238. 99,28 % av jordens uranmalm består av denne isotop. 0,7 % består av uran-235 och 0,005 % består av Uran-234 och de resterande procentenheter av andra isotoper.
Anrikningen sker genom att man omvandlar det fasta bränslet till gasform (uranhexafluorid) och sedan tillbaka till fast form igen (urandioxid). Det blir en högre koncentration vilket ger den anrikade malmen en uranhalt på 3 % klyvbart material.
Uranhexafluorid importeras till en fabrik i Västerås där den omvandlas till urandioxidpulver. Pulvret komprimeras till små kutsar vilka sedan värmebehandlas. Kutsarna packas sedan tätt i kapslingsrör så kallade bränslestavar. Dessa stavar monteras sedan ihop till ett stort bränsleelement som sedan placeras i kraftverkets reaktor.
Uran avger en farlig strålning. Jag Strålningen är väldigt liten och obetydlig före uranet har behandlats i reaktorn. Efter behandlingen blir strålningen betydligt farligare för miljö och människor.

Process – kraftverkets olika komponenter
Bränsleelementen är placerade i den så kallade härden i botten på reaktorn. Där sitter de i fack mellan styrstavar som absorberar neutroner om det skulle bli för många. Styrstavarna manövrars med en elmotor under reaktorn.
I reaktorn finns det vatten som ska göra neutronerna långsammare samt kyla härden. Rör sig neutronerna för fort är det risk att klyvningen går fel till. Detta vatten kallas för moderator. Ett annat alternativ till vattnet som moderator är granit.
I härden släpps det ut farliga kemiska ämnen som avger radioaktiv strålning. Det är därför viktigt att härden är isolerad från all omgivning och kyls ner, även lång tid efter fissionen eftersom de radioaktiva ämnena fortfarande avger värme. Då kan reaktorn smälta så som i Tjernobyl.
Vid fission värms vattnet i härden upp till 286°C – vattnet kokar. Det vatten som är beläget i bassängen förångas och stiger. Ångan leds upp till en ny komponent i systemet: turbinen.
Turbinen sitter i direkt kontakt med generatorn som omvandlar energin ångan till energi. I turbinen filtreras ångan så att fukt försvinner. Då är det bara ren ånga kvar. Den rena ångan leds in i en annan komponent av turbinen där axlar sätts i snurr, generatorn alstrar energin som skapas.
Fukten leds ner till en kondensor som kyler ner fukten till vatten. I kondensorn finns det annat vatten som kommer direkt från havet. Detta vatten kyler ner fukten. Havsvattnet är inte i kontakt med vattnet i reaktorn så det släpps inte ut några farliga ämnen i naturen. Från kondensorn rinner sedan vattnet tillbaka till bassängen.

Redogörelse av säkerhetssystemen på ett kärnkraftverk
I kärnkraftverk talas det om så kallade säkerhetsbarriärer som hindrar farliga radioaktiva ämnen från att släppas ut i naturen. Det finns fem stycken olika säkerhetsbarriärer vilka alla alltså hindrar strålning från att komma ut.

Säkerhetsbarriärerna:
1. Den första barriären är själva bränslet, urandioxiden, som inte är vattenlöslig och har en smältpunkt på 2 800 grader Celsius.

2. Den andra barriären är bränslets kapslingsrör av zirkaloy.

3. Den tredje barriären är reaktortanken som består av 15-20 cm tjockt stål.

4. Den fjärde barriären är reaktorinneslutningen som är byggd av metertjock betong och gastät plåt.

5. Den femte barriären är ett haverifilter som tillsammans med övriga barriärer ska stoppa 99,9 % av de radioaktiva ämnen som kan ge markbeläggning vid en stor olycka.
Källa: SKI - Statens kärnkraftinspektion *http://www.ski.se/extra/tools/parser/index.cgi?url=/html/parse/index.html&selected=3&mainurl=/page/1/21.html





Källförteckning
Otryckta källor

http://fy.chalmers.se/subatom/safari/faq/#size
http://www.studera.com/nytto/persys/per_sys.htm
http://biphome.spray.se/monetar/m2/uranbr/uranbryt.htm
http://www.nc.chalmers.se/RESA/SR98/STUDRE98.HTM
http://www.ringhals.se/templates/58.asp?ItemID=1
http://www.ringhals.se/index.asp?ItemID=1291
http://www.ski.se/extra/tools/parser/index.cgi?url=/html/parse/index.html
http://www.mimersbrunn.se/arbeten/898.asp
http://www.mimersbrunn.se/arbeten/272.asp
http://www.mimersbrunn.se/arbeten/1048.asp
http://www.mimersbrunn.se/arbeten/2769.asp
http://www.mimersbrunn.se/arbeten/3435.asp

Tryckta källor
Spektrum Fysik, Lennart Undvall Anders Karlsson och Liber AB, Almqvist & Wiksell 2001

Illustrationer
Atomkärna
www.Google.com
kärnfission
www.Google.com
Utvinning och förvaring
www.ski.se






Historia
Internationell kärnkrafthistoria

400 år f.kr var den en grekisk professor vid namn Demokritos. Denne forskade och lade upp en teori om atomen. Han gav den namnet atomos som betyder odelbar på latin. Demokritos trodde nämligen att atomen var den minsta beståndsdelen i vårt universum och att den var odelbar.
Mannes som upptäckte uranet hette Martin Heinrich. Han var en mycket framgångsrik forskare, han kom på att uranet fanns år 1789. Detta var ett mycket viktigt steg i historien eftersom uran är huvudämnet vid fission.
En man vid namn Henri Becquerel forskade under en period om atomen. År 1889 kom han på att atomkärnan sände ut farlig strålning.
År 195 kom Albert Einstein in i bilden. Han började forska i hur man skulle kunna dela atomkärnan. Han forskade i flera år, och han producerade bra resultat. Men det var inte han som utförde den första fissionen. Det var Otto Hahn, Lise Meitner och Fritz Strassman som kom på själva fissionsprocessen. År 1938 delades den första atomkärnan.

Svensk kärnkrafthistoria

Eftersom Sverige har lite uran så tog det många år innan Sverige investerade sin första reaktor. År 1950 fick Sverige låna tre ton uran av Frankrike vilket ledde till att Sveriges första rektor byggdes år 1954, reaktorns namn var R1. R1 var bara en ”försöksreaktor” så AB atomenergi bestämde sig för att satsa på en stor reaktor som skulle producera energi till Stockholm. Den byggdes i Stockholms skärgård år 1961. Reaktorns namn blev helt oväntat R2.
Efter R1 har Sverige byggt nio reaktorer till. Så Sverige har samanlagt elva reaktorer i drift

Tjernobyl
Efter ett misslyckat experiment exploderade reaktor fyra (RBMK) I Tjernobyls kärnkraftverk i Ukraina 1986. De skulle testa hur strömförsörjningen fungerar under ett eventuellt strömavbrott. Själva experimentet gick ut på att de skulle sänka MW – värdet. När de sänkte MW – värdet uppstod det ett fel. MW – värdet sjönk från 3200 MW ner till bara 30 MW, Målet var 800 MW. De fick snabbt dra ut några styrstavar från reaktorn för att få upp MW – värdet igen. Ännu ett fel uppstod, och värdet steg ända till 30.000 MW. Kylvattenfunktionen i reaktorn gick då sönder, Vattnet i reaktorn började koka. Tillslut blev trycket så kraftigt att reaktorn RBMK exploderade.

Efter olyckan spreds det strålning över hela Ukraina. Strålningen gick upp över Europa och nådde ända upp till Sveriges sydligaste delar. All strålning orsakade en stor mängd cancerfall. En man vid namn John Gofman tror att Tjernobylolyckan har bidragit till ungefär 475 000 cancerfall. Inom ett par år hade över 12 000 barn dött av olika sjukdomar av strålningen från olyckan.

Tjernobyl är den värsta olyckan som har hänt inom kärnkraften.

Atombomben

Atombomben är det första kärnvapnet som uppfunnits. Den första atombomben konstruerades år 1942. Man var medveten om att en atombomb skulle göra mycket skada och sprida ut mycket strålning. Atombomben såldes ändå till olika länder.
År 1945 släpptes den första atombomben. USA fick reda på att tyskarna höll på att utveckla en atombomb. USA började då att forska inom saken, och de lyckades. Amerikanarna släppte den första atombomben i staden Hiroshima i Japan. Över 80 000 människor dog inom kort tid.
På 50 – talet var det diskussioner om kärnvapen i Sverige. Efter många protester så bestämdes det att Sverige inte skulle införa kärnvapen.
Folkomröstning

1980 var det folkomröstning i Sverige om kärnkraften. 75% av alla röstberättigade röstade. Resultatet blev att man skulle börja avveckla kärnkraften i Sverige, men att de som skulle vara kvar skulle byggas ut. Omröstningen blev väldigt jämn, 39,1% röstade på det vinnande alternativet och 38,7% röstade på det förlorande. Det har bestämts att alla kärnkraftverk i Sverige skall avvecklas innan år 2010.



Därför kärnkraft
Redogörelse av kärnkraftens olika för- och motargument

Vi har använt oss av kärnenergi sedan den första atombomben konstruerades under Andra Världskriget. Ca hälften (46,8 %) av den energi vi använder oss av i Sverige kommer från kärnkraftverken. Detta gör vårt land till en av de största kärnkraftkonsumenterna i världen.
Vårt användande av kärnenergi är både en politisk fråga samtidigt som det är en miljöfråga.
Det har varit mycket diskussioner och debatter kring kärnkraft och dess påverkan på det miljön. Här redogör vi för- och motargument om kärnkraften.

Atomkraft? Nej/Ja tack!
Argument för kärnkraft
Kärnkraft är ett billigt sätt att utvinna energi på eftersom uran, det bränsle vi använder till kärnreaktorerna, är mycket billigt och vi i Sverige köper uranet främst av Canada. Atomerna finns redan vilket gör det hela mer effektivt.
Våra svenska kärnkraftverk utstrålar i stort sett inga radioaktiva strålningar överhuvudtaget. Statens stråskyddsinspektion har satt upp normvärdena på sån hög nivå vilket resulterar i att det är en tusendels chans att radioaktiva strålningar sänds ut i samhället.
Avfallet efter kärnenergi tas idag hand om av kärnkraftverken själva. Detta får de självklart betala för. Då hamnar man årligen på en summa på ca en halv miljon. Denna miljon går därefter till forskning och genomförande av avfallshanteringen.
Idag har man startat ett företag vars namn är svensk kärnbränslehantering AB som har ansvar för att ta hand om radioaktivt avfall på ett säkert sätt. Detta företag äger också SFR (Slutförvar för driftavfall), CLAB (Centralt mellanlager för använt kärnbränsle), en båt för att transportera avfallet, M/S Sigyn och några specialfordon för att transportera avfallet. Processen mellan dessa företag jobbar på följande sätt, man förvarar använda bränslet vid själva kärnkraftverket i nio månader. Detta gör man för att sedan kunna transportera vidare avfallet till CLAB. Efter 30 år i CLAB har avfallet minskat med 90 %. Även efter detta måste avfallet strålskärmas. I CLAB ligger det djupt nere i marken, lagrat i djupa vattenfyllda bassänger. Vattnets uppgift är att strålskärma och kyla avfallet.
Detta är det inte många som är medvetna om och det är därför kärnkraft kommit att bli en energikälla som är negativ. När ett kärnkraft är ingång och ”producerar” energi är det helt ofarligt.


I en folkomröstning 1991 fick folket rösta om att ha kvar kärnkraften.
Man hade 3 valmöjligheter.
Linje 1: ”Bygg klart alla reaktorer och driv de så länge som möjligt”
Linje 2: ”Avveckla kärnkraften, men med förnuft”
Linje 3: ” Avveckla kärnkraften så snart som möjligt”

Det kom att bli väldigt jämna siffror i omröstningen men linje 2 tog ändå segern ( 39.1 %)
Då linje 2 vann beslutade man att kärnkraften skulle avvecklas innan 2010. Men detta blev lite svårt. Våra kärnkraftverk var ju byggda till att hålla i 40 år till, och då tillsatte man en energikommission som skulle utreda om det var möjlig att avveckla kärnkraften till dess. 1995 kom de fram till att det inte skulle kunna genomföras eftersom de svenska kärnkraftverken uppfyllde säkertskraven och att en avveckling skulle påverka miljön, sysselsättningen och ekonomin på ett negativt sätt. Men man var fortfarande inne på att avveckla kärnkraften. Något år efter beslutades att Barsebäcks reaktor skulle stängas av, vilket de gjorde 1999 trots överklaganden till EG-domstolen från Sydkraft som äger Barsebäck. Avvecklingen är idag i full gång.
Argument mot kärnkraft
Effekten av kärnenergi är miljöförstörande och det finns en rad många skäl till detta. Miljöutsläppen är obetydliga. Ett stort skäl är b. la uranbrytningen.
Uran är ett grundämne, ett mycket tungt metall som används som bränsle till kärnreaktorerna. Uranet kommer ursprungligen från malm. Av ett ton malm får man oftast mellan 200g till 2kg natururan. Den vanligaste metoden att få ut natururanet är att krossa malmen och sedan blanda det med svavelsyra. Den natururan som sedan bildas heter yellow –cake och är ett gult pulver. Efter denna process kvarlämnas ca 3 ton sandvällning som avfall. Detta avfall innehåller förutom kemikalier och massa tungt metall, närmare 90 % av den ursprungliga radioaktiviteten.
Avfallet släpps sedan ut i s.k. avfallsdammar. Innan detta påhitt byggdes inga dammar utan avfallet släpptes direkt ut i sjöar och floder. Idag finns det nästan avfallsdammar vid varje uranverk. Men det finns dock en nackdel med dessa dammar, de kan aldrig göras helt täta, utan att det läcker är vanligt. Risken med läckandet är att dammarna torrläggs så att radioaktiva stoft åker istället omkring med vinden.
Kärnkraft påverkar oss på en rad möjliga sätt. Många gruvarbetare drabbas av lungcancer på grund av radongasen (Radon är ett ämne som blidas när uran sönderfallet och är därför också cancerframkallande. Människor som bor nära urangruvorna riskerar därför också att få en rad massa sjukdomar.
Själva kärnenergin/kärnkraften sig är egentligen inte så farlig, men efter det att vi använt oss av energin medföljer också risken. Den risken är att Sveriges kärnkraft kan drabbas av en hårdsmälta som därefter leder till stora utsläpp.

Fördelar och argument för kärnkraft
- Kärnkraft bidrar inte till växthuseffekten
- Kärnkraften ger billig energi
- Sveriges kärnkraftverk är byggda till att hålla i 40 år
- Miljövänligt för oss i Sverige

Nackdelar och argument mot kärnkraft
- Miljöskadligt uranbrytning
- Avfallshanteringen, transporter som kan gå snett
- Risken för olyckor, Harrisburg, Tjernobyl
- Slutförvarningen, ingen vet vad som händer
- Sellafields omgivning har lika höga stråldoser som Tjernobyl.

Den stora frågan lyder: Atomkraft? Vi/Jag svarar nej tack!
Kol bidrar till växthuseffekten och kärnkraften är alldeles för farlig. Detta sätt att utvinna energi kan aldrig bli en säker metod. Denna metod bidrog till olyckan i Tjernobyl, Ukraina 1986 då en reaktor gick sönder och radioaktiva strålningar kom ut. Detta påverkade förutom miljön, invånarna. Mer än hälften av alla de som föddes efter denna olycka fick missbildningar av många slag. De radioaktiva strålningarna påverkar b. la fortplantnings organen vilket förde med sig dessa missbildningar på barnen. Samma sak hände i Three Mile Island, Harrisburg 1979 och kritiserades hårt av fristående forskare. Dessa olyckor ville tydligen upprepa sig 1992 när kärnkraftverket i Barsebäck, Sverige var nära på att sluta i en hårdsmälta. En ventil öppnades felaktigt och släppte ut en ångstråle som i sin tur rev loss isolerings material från rören intill. Detta gjorde så att mineralvatten föll ner i bassängen varifrån nödkylvattnet tas till reaktorn. Kylvattenintaget täpptes därför till. Reaktorn var turligt nog inte på full drift och gick därför bara på några enstaka procent av sin fulla kraft. Alltså ingenting hände. Men det kunde ha hänt och risken var stor för det. Detta har också våra danska grannar kritiserat och tycker inte alls om att kärnkraftverket ska ligga där. Detta för att Barsebäck ligger nära Danmark.

- ”Nyttan av kärnkraften är inte så stor att riskerna är värda att ta!”
Lanja Rashid, 2004

Vi har så många andra sätt att utvinna energi på. Vi människor har blivit alldeles för bortskämda. Vi klagar jämt och ständigt och är inte nöjda med något. Kärnkraft må vara en farlig energikälla men varför klagar man då på andra energikällor. Att folk tackar nej till vindkraft för att utsikten förstör tycker jag låter så bortskämt. Eller vattenkraft, att man förstör stora delar av skogen. Är inte vatten en del av naturen? Är inte vinden en del av naturen? Är kärnkraft en del av naturen? Nej. Rösta gärna nej till kärnkraft men gå då inte och klaga på de andra energikällorna. För hur skulle vi människor i dagens samhälle klara oss utan energi?

El i hemmet

Vi människor är ganska så bekväma av oss, vi kommer hem efter en tuff dag på jobb eller skola, går kanske in i köket och sätter in en snabb pizza i mikrovågsugnen för att sedan lunka vidare in till vardagsrummet och titta på TV. Detta gör vi i princip varje dag utan att undra över vad det är som gör så att din TV fungerar. Det ända du vet är att man sticker in en sladd från TV ‘n i ett litet uttag som sitter i väggen, och så kommer det ström in i din TV som får den att fungera. Vad kommer strömmen ifrån?

Här är elens väg.
El är någonting som inte kan lagras utan den produceras just i samma ögonblick som den når ditt eluttag. Det spelar i princip ingen roll hur långt bort du bor från ett kraftverk för elen kommer alltid fram samtidigt som den produceras. Hur går detta till då? Jo vid varje kraftverk finns det en transformator som ökar spänningen från 10 000 volt till 220 000 eller 400 000 volt. Detta sker just innan elenergin förs ut på stamnätet. Detta görs vid överföringen bara för att minska på energiförlusterna. Stamnätet har anslutningar till många andra kraftverk och fungerar som elens motorväg. Under elens väg passerar den flera stationer och vid varje station minskar spänningen mer och mer. Tillslut är den på den nivån som är lämplig att använda i bostäder, industrier mm. Tillsist är den hemma i ditt uttag och lampan tänds.

Att få ett uppvärmt hus, ljus från lampor, vatten i kranar och dusch samt allt annat som ha...

...läs fortsättningen genom att logga in dig.

Medlemskap krävs

För att komma åt denna sida måste du vara medlem och inloggad.

Är du inte redan medlem?

Bli medlem nu och få tillgång till allt innehåll på hela Mimers Brunn.

Källor för arbetet

Saknas

Kommentera arbetet: Kärnkraft

 
Tack för din kommentar! Ladda om sidan för att se den. ×
Det verkar som att du glömde skriva något ×
Du måste vara inloggad för att kunna kommentera. ×
Något verkar ha gått fel med din kommentar, försök igen! ×

Kommentarer på arbetet

  • a a 2004-03-23

    Mycket bra arbete

  • Ludwig Sandgren 2004-03-30

    Indeed... ja detta är ett grup

  • John Sjödin 2004-03-26

    jag tycker detta är ett mycket

  • Christopher Sandin 2004-12-04

    Jag tyckte att det var ett int

  • Amanda Jh 2006-11-09

    hmmm .. mykke bra arbtete! =)

Källhänvisning

Ludwig Sandgren [2004-03-23]   Kärnkraft
Mimers Brunn [Online]. http://mimersbrunn.se/article?id=2862 [2017-10-24]

Rapportera det här arbetet

Är det något du ogillar med arbetet? Rapportera
Vad är problemet?



Mimers Brunns personal granskar flaggade arbeten kontinuerligt för att upptäcka om något strider mot riktlinjerna för webbplatsen. Arbeten som inte följer riktlinjerna tas bort och upprepade överträdelser kan leda till att användarens konto avslutas.
Din rapportering har mottagits, tack så mycket. ×
Du måste vara inloggad för att kunna rapportera arbeten. ×
Något verkar ha gått fel med din rapportering, försök igen. ×
Det verkar som om du har glömt något att specificera ×
Du har redan rapporterat det här arbetet. Vi gör vårt bästa för att så snabbt som möjligt granska arbetet. ×

Logga in