Keskustelua ydinvoimasta

[finWeazel]

Intiassa ottaneet askeleita kohti toriumin käyttöä ydinvoimaloissa. Myös ne ydinjätettä käyttävät voimalat voisivat olla hyvä tapa edetä.

"The indigenously designed and built Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam has attained criticality,"

India’s nuclear push gets boost as fast-breeder reactor reaches criticality; why it matters - The Times of India

Defence News: NEW DELHI: India has taken a major step towards nuclear fuel self-reliance after its indigenously developed Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) at K.

timesofindia.indiatimes.com

 

[kurkimies]

Intiassa ottaneet askeleita kohti toriumin käyttöä ydinvoimaloissa. Myös ne ydinjätettä käyttävät voimalat voisivat olla hyvä tapa edetä.

India’s nuclear push gets boost as fast-breeder reactor reaches criticality; why it matters - The Times of India

Defence News: NEW DELHI: India has taken a major step towards nuclear fuel self-reliance after its indigenously developed Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) at K.

timesofindia.indiatimes.com

Kuinkahan paljon parempi/halvempaa tuo torium on verrattuna nykyiseen uraaniin?

 

[finWeazel]

Kuinkahan paljon parempi/halvempaa tuo torium on verrattuna nykyiseen uraaniin?

En tiedä tuosta, intialaisten motiivina se kun heillä on runsaasti toriumia.

 

[takomo]

Määrittele vakava päästö. Lähialueen (muutaman kymmenen kilometrin säteellä) voi muuttaa asuinkelvottomaksi ja tuhota reaktorit korjauskelvottomaksi, mutta Tsernobylin laajuista ympäristön saastumista vaikea kuvitella.

Itse pidän vakavana päästönä sellaista, joka aiheuttaa laitosaidan ulkopuolella olennaisia, pitkäaikaisia maankäytön rajoituksia tai merkittäviä terveyshaittoja. Pidän tällaisia haittoja epätodennäköisinä, vaikka voimalaa ammuttaisiin ohjuksella.

Ja sitten taas, mikä on todennäköistä. Ytimensulamisen tn uusilla laitoksilla saa olla maksimissaan 10^-5,

Tällä ei ole mitään tekemistä sotilaallisen iskun kanssa. Millaista todennäköisyyttä oikein ajattelit, kun kirjoitit "INES 7 onnettomuuden saa taatusti aikaan"?
>90%? 30%?

Ne voisi ihan hyvin tiputtaa pienestä reiästä satojen metrien syvyyteen pohjavesien alapuolelle, ei tarvita isoja tunneleita yms

Ehkä voisi mutta on jonkin verran haastavaa osoittaa ratkaisun turvallisuus. Protip: porareikä on suora yhteys pinnalle. Miten suljet sen luotettavasti?

Käsittääkseni nykyisellä tavalla käytettyä ydinjätettä ei jälleenkäsitellä kun se ei ole kannattavaa ja siitä ei ole mitään vastaavaa hyötyä. Jätteen käsitteleminen on hankalaa ja kallista ja siinä jätteessä on sen verran hankalasti isotoopit sekaisin että siitä ei saa järkevästi eroteltua "hyödyllisiä" aineksia, ja silti ne vaarallisimmat ainekset pitäisi kuitenkin edelleenkin loppusijoittaa johonkin => helpompi ja halvempi haudata sellaisenaan.

On siitä merkittävä etu, että kierrättämällä plutonium polttoaineeksi uraanin tarve laskee 20-25%. Toisena etuna fissiotuotteet ja transuraanit saadaan erilleen ja voidaan käsitellä jätteenä paremmin. Pitkäaikaista loppusijoitusta vaativaa tavaraa jää kertaluokkia vähemmän.

 

[Vertigo]

On siitä merkittävä etu, että kierrättämällä plutonium polttoaineeksi uraanin tarve laskee 20-25%. Toisena etuna fissiotuotteet ja transuraanit saadaan erilleen ja voidaan käsitellä jätteenä paremmin. Pitkäaikaista loppusijoitusta vaativaa tavaraa jää kertaluokkia vähemmän.

Korjaa toki jos olen väärässä, mutta:

Plutoniumia käsittääkseni syntyy varsin vähän ja osa siitä on Pu240 isotooppia, joka on lähinnä haitaksi (ainakin kevytvesireaktorissa). Tähän varmaan vaikuttaa jonkinverran miten reaktoria "ajetaan" ja miten loppuun polttoaine käytetään yms. eli jos tarkoitus on jälleenkäsitellä polttoainetta niin se ehkä kannattaa ottaa ulos hiukan aiemmin ennenkuin Pu240 määrä kasvaa suureksi, versus jos tarkoitus on loppusijoittaa niin polttoaineen voi huoletta "ajaa loppuun".

Hyötöreaktorilla erilaisia polttoainetta voisi käyttää laajemmin, myös vaikka sitä Toriumia tai U238, joita on paljon helpommin saatavilla kuin hankalasti ja vaarallisesti käytetystä ydinpolttoaineesta kemiallisesti erottelemalla. Eli ei oikein kannata siihenkään.

Muistaakseni(en jaksa tarkistaa) Fissioreaktori blogissa oli joskus mainittu että OL3 elinkaarensa aikana käyttämät polttoaineniput vieriviereen aseteltuina veisi luokkaa tenniskentän(~11x24m) verran tilaa(niput lienee muutaman metrin korkeita), niin jätteen tilavuus ei ole mitenkään kovin valtava, vaikka lopullinen tilavuus toki kasvaa kapseloinnin myötä jne. Ei taida tulla merkittävästi halvemmaksi vaikka loppusijoitettavan aineen määrä tippuisi esim viidesosaan, samanlainen(=kallis) infra siihen on kuitenkin ympärille rakennettava, sen miljardiluokan jällenkäsittelylaitoksen lisäksi.

Taitaa uraani olla nykyisellään niin halpaa että loppusijoitus tulee kannattavammaksi kuin hankala jälleenkäsittely(minkä jälkeen tarvitaan edelleen loppusijoitusta, joskin vähemmän). Myös jos ruvettaisiinkin käyttämään hyötöreaktoreita millä saisi polttoaineista suuremman osan käyttöön, niin siihenkin löytyy helpommin polttoainetta toisaalta kuin käytetyn polttoaineen jälleenkäsittely. Joissain maissa polttoainetta kuitenkin jälleenkäsitellään ja käytetään MOXia, mutta liekkö enemmän peruja historiasta, jolloin käsitys uraanin riittävyydestä/saatavuudesta oli erilainen, kuin homman rahallisesta kannattavuudesta...

 

[takomo]

Plutoniumia käsittääkseni syntyy varsin vähän ja osa siitä on Pu240 isotooppia, joka on lähinnä haitaksi (ainakin kevytvesireaktorissa).

Plutoniumia muodostuu noin puolet poltetun uraanin määrästä ja tästä merkittävä osa poltetaan saman tien. Pu240:n osalta ei kai ole isommin merkitystä muodostuuko se heti uraanipolttoaineessa vai vasta toisella kierroksella MOX-polttoaineessa. Prosessi on kuitenkin sama. Ei pallo pysähdy Pu240:n vaan siitä muodostuu edelleen Pu241, joka on erinomaisen polttokelpoista tavaraa. Vasta Pu242 on tyhjä hylsy.

Hyötöreaktorilla erilaisia polttoainetta voisi käyttää laajemmin, myös vaikka sitä Toriumia tai U238, joita on paljon helpommin saatavilla kuin hankalasti ja vaarallisesti käytetystä ydinpolttoaineesta kemiallisesti erottelemalla. Eli ei oikein kannata siihenkään.

Hyötöreaktoreita on moneen junaan mutta U-Pu-hyötöreaktorit tarvitsevat plutoniumia (ensimmäiseen) polttoaineeseen ja helpoimmin sitä saa juuri käytetystä uraanipolttoaineesta.

Toriumista taas on käytännössä hankala saada toimivaa hyötöreaktoria aikaiseksi. Paljon siitä puhutaan ja kirjoitetaan mutta onko yksikään reaktori vielä demonnut suljettua torium-kiertoa?

Ei taida tulla merkittävästi halvemmaksi vaikka loppusijoitettavan aineen määrä tippuisi esim viidesosaan, samanlainen(=kallis) infra siihen on kuitenkin ympärille rakennettava, sen miljardiluokan jällenkäsittelylaitoksen lisäksi.

Tuskinpa jälleenkäsittelyä Suomessa tehtäisiin vaan käytettäisiin esim. Ranskan olemassaolevaa kapasiteettia. Mm. Saksa lähetti polttoaineensa Ranskaan jälleenkäsiteltäväksi.

Suora loppusijoitus lienee kuitenkin meillä halvempaa.