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
Referenser
Noter
- ^ ”Military Warheads as a Source of Nuclear Fuel”. Arkiverad från originalet den 24 februari 2013. https://web.archive.org/web/20130224155717/http://www.world-nuclear.org/info/inf13.html. Läst 29 mars 2011.
- ^ ”Is U.S. Reprocessing Worth The Risk?”. Arkiverad från originalet den 1 april 2011. https://web.archive.org/web/20110401115220/http://www.armscontrol.org/act/2005_09/Fetter-VonHippel. Läst 29 mars 2011.
- ^ ”Plutonium proliferation and MOX fuel”. Arkiverad från originalet den 20 mars 2011. https://web.archive.org/web/20110320055036/http://www.nirs.org/factsheets/moxproliferation.htm. Läst 29 mars 2011.
- ^ TVA might use MOX fuels from SRS, 2009-06-10
- ^ ”NDA Plutonium Options” (PDF). Nuclear Decommissioning Authority. 1 augusti 2008. Arkiverad från originalet den 25 maj 2011. https://web.archive.org/web/20110525233310/http://www.nda.gov.uk/documents/upload/Plutonium-Options-for-Comment-August-2008.pdf. Läst 1 april 2011.
- ^ ”Mixed Oxide (MOX) Fuel”. World Nuclear Association. http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/mixed-oxide-fuel-mox.aspx. Läst 7 juni 2018.
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
| ||||||||||||||||||||||||||
