Den fjärde generationens kärnkraftsteknologi har potential att ge stora mängder energi utan att lämna efter sig långlivat avfall, och att minimera behovet av nytt uran, skriver Chalmers. Nu har Energimyndigheten beviljat det största anslaget hittills i Sverige, 50 miljoner kronor, för utveckling av ett helt sådant kärnkraftssystem. Projektet leds av forskare på Chalmers och ska även säkra återväxten av kompetens inom kärnområdet.

I dagens kärnkraft används bara en liten del av bränslet innan det anses förbrukat, och stora mängder radioaktivt avfall måste slutförvaras. Med fjärde generationens kärnkraft är återanvändningen av förbrukat kärnbränsle en av de stora fördelarna.

− Fullt utbyggt kan ett sådant här system producera kärnkraftsel i samma omfattning som vi gjorde i Sverige när vi hade tolv reaktorer igång, utan att vi behöver gräva upp mer uran på några tusen år, säger Christian Ekberg, koordinator för projektet samt professor i kärnkemi och industriell materialåtervinning på Chalmers.

Tack vare sin potential har den fjärde generationens kärnkraft, eller Gen IV, varit på agendan inom kärnområdet under många år och investeringar för att utveckla delar av systemet har gjorts. Enligt Christian Ekberg går utvecklingen av den nya tekniken så pass snabbt att den i teorin skulle kunna börja användas inom tio år, men på grund av långsamma tillståndsprocesser är det mer troligt att användningen av ett Gen IV-system inom industrin ligger flera decennier framåt i tiden.

Till skillnad från tidigare satsningar kommer det nya projektet Måste (Multidisciplinära åtaganden för Sveriges Gen IV teknologi och expertis) att ta ett helhetsgrepp om Gen VI-systemet, inklusive reaktorer, bränslefabriker och upparbetningsanläggningar.

Ska föryngra kompetens och ledarskap

Projektet kommer även ta sig an behovet av utbildning och kompetensförsörjning inom kärnområdet. Dels genom att huvudsakligen yngre forskare leder projektets arbetspaket, dels genom att avsätta pengar till utbildning av yngre forskare och doktorander. Projektet kommer också att innehålla ett system för mentorskap, både vetenskapligt och inom ledarskap.

Behovet av kompetens sträcker sig brett i samhället, till exempel i sjukvården, där kunskap inom radiologi är viktigt.

− Idag är det tunnsått med utbildningar i generell strålningsvetenskap i Sverige. KTH och Uppsala universitet har högre utbildningar som i huvudsak är inriktade på kärnreaktorer. Ett bredare grepp behövs, och det här projektet kuggar väl in i behovet av ett mer holistiskt synsätt på kompetensfrågan, säger Christian Ekberg.

Mer om projektet Måste (Multidisciplinära Åtaganden för Sveriges gen-IV Teknologi och Expertis)

I projektet ingår forskare från Chalmers, KTH, Uppsala universitet och Lunds universitet. Det ska förstärka de redan existerande forskningscentrumen inom kärnvetenskap i Sverige − Anita och Solstice − med ett tydligt fokus på hållbar elproduktion och resursanvändning i Gen IV-systemet. Tekniker för bränsleåtervinning och nytillverkning, strålskyddsstrategier och övervakning av reaktorer ska utvecklas. Resultaten kommer att lägga grunden för en fallstudie av Gen IV hos företaget Kärnfull Next AB.

Mer om den fjärde generationens kärnkraft

Med fjärde generationens kärnkraft, eller Gen IV, menas ett system av reaktorer, bränslefabriker och upparbetningsanläggningar som tillsammans hanterar de svagheter som dagens kärnkraft ofta förknippas med.

Generation IV:

• Använder bränslet betydligt effektivare än dagens kärnkraft
• Lämnar inte efter sig långlivat avfall
• Utformas så att det inte får finnas scenarier där fel i anläggningen eller yttre påverkan leder till att radioaktiva ämnen sprids i omgivningen
• Systemet som helhet ska vara ekonomiskt konkurrenskraftigt gentemot dagens kärnkraft och andra energislag
• Bränslecykeln utformas så att uran och plutonium alltid förekommer utblandade med andra ämnen. Kvaliteten på det klyvbara materialet blir då för dålig för att tillverka vapen, men tillräcklig för att driva reaktorerna