Uran är det ämne som används som kärnbränsle i de flesta kärnkraftreaktorer i världen, och i alla svenska reaktorer. Det är en lång process från brytning av uranmalmen tills det utbrända bränslet hamnar i ett slutförvar i Sverige. Processen går via anrikning, bränsletillverkning och reaktordrift. Därefter via korttidsförvaring, mellanlagring och inkapsling av det använda bränslet.

I Sverige finns mycket uran, ofta i granit och alunskiffer. Halten uran är dock så låg att det i dagsläget inte är kostnadseffektivt att utvinna det. Det uran som används i de svenska kärnkraftverken bryts därför utomlands. För att driva de svenska kärnkraftverken går det åt cirka 1 500 ton naturligt uran per år. Det motsvarar cirka 200 ton anrikat uran.

Bränsleelementen byts ut efter tre år i en tryckvattenreaktor och efter fem år i en kokvattenreaktor. Det utbrända bränslet från svenska kärnkraftverk går sedan till det centrala mellanlagret för använt kärnbränsle (Clab) i Oskarshamn för att så småningom kunna slutförvaras. Detta är en så kallad öppen bränslecykel, där nytt bränsle tillförs och använt bränsle slutförvaras.

Återanvändning

Det går också att upparbeta utbränt kärnbränsle. Syftet med upparbetning är att separera ut och rena plutonium och uran från övriga klyvningsprodukter. Det återvunna plutoniet återanvänds som en urandioxid-plutoniumdioxid-blandning, så kallat MOX-bränsle. Det återvunna uranet antingen anrikas och återanvänds i så kallat ERU-bränsle eller blandas samman med höganrikat uran i så kallat SIU-bränsle. Detta kallas för en sluten bränslecykel, där utbränt bränsle används för att tillverka nytt bränsle.

I Sverige upparbetas inget utbränt kärnbränsle och inget svenskt kärnkraftverk har använt MOX- eller SIU-bränsle. Däremot har svenska kärnkraftverk använt ERU-bränsle som har upparbetats utomlands.[1]

Upparbetning är en del i kärnbränslecykeln och eftersom den kan drivas så, att produkten passar för att ladda kärnvapen, är upparbetning underkastad särskild internationell kontroll.

Den kemiska processen PUREX (Plutonium Uranium Redox EXtraction) är den för närvarande dominerande metoden för att separera plutonium och uran genom vätske-vätske-extraktion, utan att beakta mindre mängder av andra aktinider och fissionsprodukter. Av andra metoder som är under utveckling kan nämnas: processer i vattenlösning (Urex, TRUEX, DIAMEX, Sanex, UNEX Thorex, GANEX) och smältmetallurgiska processer.

Källor

• Upparbetning, Wikipedia
• Processing of Used Nuclear Fuel, World Nuclear Association (2020-12)
• Purex Process, European Nuclear Society
• Kärnbränsle, Strålsäkerhetsmyndigheten
• Från kärnavfall till nytt bränsle, Chalmers (2016-11-04)
• "Vänta med att förvara kärnbränsle i urberget", PO Lindberg, SvD Debatt (2018-10-09)
• Är slutförvar en lösning - och vad är problemet? Johan Montelius, Klimatupplysningen (2021-12-29)
• Moltexenergy
• Stable salt reactor, Wikipedia