MOX-bränsle

MOX-bränsle (från engelskans mixed oxide, blandad oxid) är en typ av upparbetat kärnbränsle. Det klyvbara materialet är plutonium-239 som har separerats kemiskt från uttjänta bränsleelement. Resten är uran-238 (utarmat uran). Om halten plutonium är ungefär 5% har MOX-bränsle kärntekniska egenskaper som ligger nära låganrikat uran, men med en hög andel av starkt radioaktiva isotoper.

En av MOX-bränslets tilltalande egenskaper är att det öppnar en möjlighet att ta tillvara överblivet vapenplutonium, som annars skulle ha hanterats som radioaktivt avfall och kunna komma på avvägar för kärnvapentillverkning.^[1] Samtidigt finns farhågor att en normalisering av global handel med MOX och tillhörande tillväxt av upparbetning kan öka snarare än minska risken för kärnvapenspridning.^[2][3]

Aktuella tillämpningar

Upparbetning av kommersiellt kärnbränsle för att tillverka MOX sker i Storbritannien och Frankrike, och i mindre utsträckning i Ryssland, Indien och Japan. Kina planerar att utveckla snabba bridreaktorer och upparbetning. Upparbetning av använt kommersiellt kärnbränsle är inte tillåtet i USA till följd av icke-spridningsöverväganden. Alla dessa länder har länge skaffat kärnvapen från militärt inriktade forskningsreaktorbränslen utom Japan.

USA bygger en MOX-anläggning vid Savannah River i South Carolina. Tennessee Valley Authority och Duke Energy är intresserade av att använda reaktorbränsle från konverterat vapenplutonium.^[4]

Termiska reaktorer

Omkring ett 30-tal termiska reaktorer i Europa (Belgien, Schweiz, Tyskland och Frankrike) använder MOX^[5] och ytterligare 20 har fått tillstånd att göra det. De flesta reaktorer använder det till ungefär en tredjedel av sin härd, men några kommer att acceptera upp till 50 % MOX. I Frankrike siktar EDF mot att köra alla sina reaktorer i 900 Mwe-serien med minst en tredjedel MOX. Japans planer före mars 2011 syftade till att använda MOX i en tredjedel av sina reaktorer 2010. En av dessa var den olycksdrabbade reaktor 3 vid Fukushima I och man har godkänt byggandet av en ny reaktor avsedd att köras exklusivt med MOX-bränsle. Av världens totala kärnbränsle-användning idag, utgör MOX 5 %.^[6]

Snabba reaktorer

Eftersom neutronens tvärsnitt för kvoten fission / infångning med högenergetiska eller snabba neutroner ändrar sig till att gynna fission för nästan alla aktinider, inklusive U-238, så kan snabba reaktorer använda dem alla som bränsle. Alla aktinider, inklusive transurana aktinider kan genomgå neutroninducerad fission med icke-modererade snabba neutroner. En snabb reaktor är mer effektiv med att använda plutonium och högre aktinider som bränsle. Beroende på hur reaktorn laddas kan den antingen användas som en plutonium-brider eller -brännare.

Se även

• Bridreaktor
• Kärnbränslecykeln

Referenser

Noter

Externa länkar

• Technical Aspects of the Use of Weapons Plutonium as Reactor Fuel
• Synergistic Nuclear Fuel Cycles of the Future
• Nuclear Issues Briefing Paper 42
• Burning Weapons Plutonium in CANDU Reactors

Kärnkraft Vetenskap Fysik · Atomkärna · Radioaktivitet · Radionuklid · Fission · Fusion · Joniserande strålning · Kemi · Moderator Bränsle Material · Torium · Uran (anrikat · utarmat) · Plutonium · MOX · Deuterium · Tritium · Anrikning · Uranbrytning · Upparbetning · Bränslecykeln Generation Generation I · Generation II · Generation III · Generation IV Reaktorer Kokvatten (Avancerad) · Tryckvatten · Tungvattenreaktor · CANDU-reaktor · Grafitmodererad · RBMK · EGP-6 · VVER · EPR · Pebble bed · Bridreaktor · ADS · Underkritisk · SSTAR · Magnox · Advanced gas-cooled reactor Politik Kärnkraftsfrågan Miljö, säkerhet, olyckor Säkerhet vid kärnreaktorer · Oberoende härdkylning · Haverifilter · Härdsmälta · Radioaktivt avfall · Slutförvar · Transmutation · Lista över civila kärnkraftsolyckor · Lista över militära nukleära olyckor Kärnkraftverk · Kärnvapen