Skip to content

Category: Commentary

“If the world were to adopt nuclear power, where would all of the waste go?”

A surprisingly good outreach platform has turned out to be Quora.com, a Q&A site where people ask questions and let anyone answer. So I will be replicating some of my answers from there to here. Enjoy…

Nature showed us how to do it, and it works great!

This is a nuclear waste repository, that held waste for 2 billion years.

(image source)

Yes, you read that right: 2,000,000,000 years. That is 20,000 times more than what we consider to be adequate for a repository. And the only reason it is not longer than that is because…

a. that is how much time has passed since the waste was created

b. the waste has now decayed, completely. [1]

In the 1970’s, the Uranium ore find at Oklo, Gabon, Africa, gathered attention, because there was something “wrong” with the ore. It was as if the Uranium had already been used in a reactor.

As it turned out, it had indeed been in a reactor, a natural reactor. Billions of years back the isotope mix of Uranium was more like that we use in artificial reactors today. So all it needed was a bit of water to moderate the neutrons and — voilà! — nuclear fission, just like we do it today.

Nuclear fission means nuclear waste. These natural reactors also made waste. That meant a golden opportunity for us to examine what happened to the waste. The conclusion was astounding:

The waste stayed in place and moved less than 10 feet / 3 meters

This is despite the fact that the waste…

  • was not packaged in fuel bundles
  • was not encapsulated
  • was subjected to violent temperature swings (these reactors worked in cycles of a few hours)
  • was washed through by water for hundreds of thousands of years

The chief finding was that long-lived waste — the Transuraniums like Plutonium and Americium and other such Actinides — binds chemically to rock in a reducing environment and remains entirely immobile.

This is the key to why geological repositories work. Nature told us so. And that is why we are building repositories that way.

The Swedish KBS-3 method builds on the findings of Oklo and further research since the 1970’s. KBS-3 is already approved in Finland, and is in the process of being approved in Sweden.

Tom Scott visits the Finnish KBS-3 repository at Onkalo, Finland
The KBS-3 method, developed by SKB (image source)

KBS-3 — besides using the reducing environment of the bedrock — also adds the following barriers.

  • The fuel remains in the fuel rods, i.e. clad in Zirconium alloy. They are then placed in…
  • Cast iron holders. The cast iron ensures rigidity, toughness, and that the environment will remain reducing even if water enters the…
  • 2 inch / 50 mm thick corrosion resistant copper capsule that encapsulates the fuel bundles and their holder. That capsule is then surrounded by…
  • A layer of water absorbent Bentonite clay. The clay acts as soft padding to keep the capsule from being subjected to movements of the bedrock. It is also meant to be wet, because when it wets it swells to a pressure of 50 atmospheres, and is pressed into all the cracks and fissures around…
  • The bore hole, made 500 meters down into geologically stable bedrock, with a reducing environment and only small water movement.

The only thing that the Oklo reactors had was the reducing environment, and that alone held the waste in place for 2 billion years. KBS-3 will do the job.

So anyone that says there is no plan or no method or no site to deal with nuclear waste, is speaking — put in the plainest of the Queen’s English — complete and utter bollocks.


Footnotes

[1] The half-life of Plutonium-239 is: \[\lambda = 24,100 y\]

So the tenth-life of Pu-239 is: \[t_{1/10} = \lambda \left(\frac{ln(10)}{ln(2)}\right) \Rightarrow\]

\[t_{1/10} = 24,100 \cdot 3.32 \approx 80,000 y\]

So 2 billion years makes for…

\[2,000,000,000 / 80,000 = 25,000\]

…25,000 tenth-lives.

After about 110 or so tenth-lives, the original amount would have had to fill out the entirety of the known observable universe in order to have one atom left.

Leave a Comment

Välkommen till 2000-talet Katarina Mazetti…

Skall man sammanfatta Katarina Mazettis artikel “Piskor, Tjernobyl och hur du genomskådar den offentliga lögnen” på några få ord så är “Oavsiktlig ironi” ett rätt passande omdöme… för just “offentlig lögn” är väl just det man kan kalla hennes typ av raljant orerande.

Hon pratar om “Vinklad information som inte går att bevisa” och jämför det med Orwells Newspeak… vilket är ironiskt för hela hennes artikel är just detta. Tja om man nu kan kalla det för “information” för det finns inte ett enda stycke fakta i artikeln som hon hänvisar till. Enda undantaget är att hon hävdar att en av linjerna i folkomröstningen om kärnkraft 1980 var ett “ja” när i själva verket folket bara fick rösta på avveckling, avveckling och snabb avveckling.

Detta för oss tillbaks till rubriken… “hur man avslöjar en offenlig lögn”. Svaret på frågan på den frågan – ett svar som inte hon inte ens ger i artikeln utan det bara antyds att den långa svadan i överlägsen ton på något sätt är ett sådant avslöjande – heter: Internet. Välkommen till 2000-talet Katarina. Där duger det inte med att du får in en artikel i en tidning och sedan är den “sanning” så länge som dig slänger dig med retoriska “frågor”, vinklade antydningar och felaktig information; därför att jag som läsare kan inom en minut kolla upp dina påståenden.Och som Svenska Wikipedia upplyser oss – med fullständiga citat av valsedlarna – fick den del av Svenska folket som faktiskt ville ha kärnkraft inget “Ja” alternativ att rösta på.

Ironiskt också att Katarina Mazetti utkräver ansvar av “kärnkraftskramarna” när det är hon och andra kärnkraftshatare som står med skägget i brevlådan. De fick allt det de ville ha: en riggad omröstning som bara kunde få “avveckling” som resultat, ett beslut i Riksdag om avveckling med slut-datum, en tankeförbudslag som gjorde det straffbart med böter eller fängelse att ens skriva på papper vad en ny kraftreaktor skulle kosta i Sverige, en avvecklingslag som gav Regeringen rätt att – utan att tillfråga Riksdagen – stänga reaktorer. Ni fick allt ni villa he… alla förutsättningar att infria era löften om “Sol vind och vatten, gröna berg och djupa ha-aa-av!”.

35 år senare… hur långt har de kommit? Inte ett dugg på vägen. Koldioxidhalterna nu över 400ppm och två-gradersmålet börja ligga rejält risigt till. Under tiden har kärnkraftsbolagen nu lämnat in ansökan om att få bygga ett fungerande, säkert slutförvar. De tog sitt ansvar, men det gjorde inte avvecklingivrarna utan de fortsätter charaden och hävdar att “snart” är kärnkraften utbytt… vänta bara lite till. Men hur länge kan vi vänta innan klimatet är förstört på rikigt?

Och för övrigt finns det gott om kvinnor och/eller feminister som – på ett långt mer övertygande och vältaligt sätt än Katarina Mazetti raljanta artikel – förklarar varför ett fritt och informerat deltagande i BDSM är avsevärt mycket bättre feminism än hennes arrogantna och argumentslösa avfärdande av dessa människors val.

Hur avslöjar man en “offentlig lögn”, så som Katarina Mazetti’s artikel “Piskor, Tjernobyl och hur du genomskådar den offentliga lögnen”? Det är enkelt: läs lögnen och sök svar på frågan “stämmer det hon säger verkligen?”. Med en dator och internetkoppling blir det förbluffande enkelt.

Comments closed

Kickstarter for a demonstration of a pump in lead cooled reactors

 

Professor Janne Wallenius of the Reactor Physics division at The Royal Institute of Technology has started a kickstarter for funding a demonstration of a new material they have developed. The main issue with lead cooled reactors is corrosion of steel structures and erosion of moving parts (like pump impellers) and Wallenius team has developed a new kind of steel that might solve those issues.  What is needed is a larger demonstration of the materials properties and that is what the kickstarter is about.

It is an interesting way to fund research and well worth spreading the word about, so check it out!

A lead pump for SEALER: Swedish Advanced Lead Reactor

Comments closed

Björn Borg goes pro nuclear?

What is this, the fancy clothes brand from the famous tennis player decides to make a statement in the debate about nuclear power? A closer scrutiny reveals that it says “nudeclear”, not “nuclear”. The press release is anyhow a mind game that may provoke some people:

 If Björn Borg could decide, the whole world would overflow with nudeclear power; a world where we all live in a sensual high radiation zone

So what to make of it, has the PR people of Björn Borg gone completely insane, or is it just business as usual? Apparently it seems to be the latter. Half a year ago they had a campaign called Weapons of Mass Seduction where somebody had the task to drop 450 pairs of underwear over the North Korean capital Pyongyang. And it was accomplished.

Nudeclear_waste2

 

From NPYP we find the ripoff of the name to be amusing and would like to get hold of some of the “Nudeclear waste” stickers seen on the barrels in the picture above. Besides that we do not think it will affect the nuclear debate in any way, but it is promising that a company dares to play this kind of game, maybe the issue of nuclear power isn’t that controversial after all.

Are you provoked? Here is our recommendation:
* If you are anti nuclear: Relax, it’s just underwear!
* If you are pro nuclear: Have a good laugther!

Comments closed

Pandora’s Promise visas i Stockholm 25 November

 

Gratisbiljetter kan fås via denna länken. Pandora’s Promise är något så unikt som en dokumentär som visar en positiv bild av kärnenergi. Den försöker förklara behovet och potentialen hos kärnenergi sett ur synvinkeln av flera miljövänner som konverterat från kärnkraftsmotståndare till förespråkare. Från vad vi hört ska den även vara imponerande korrekt vetenskapligt/ingenjörsmässigt. Det ska bli väldigt spännande att se vad regissören Robert Stone åstadkommit!

Stone har givetvis försökt få så stor publik som möjligt för dokumentären men har mött hårt motstånd från media i Europa, tydligen vill ingen tv-kanal ta i den med motivet att den går emot så många andra dokumentärer som kanalerna tidigare sponsrat och producerat. Lyckligtvis kommer den släppas på iTunes och eventuellt Netflix och förhoppningsvis får filmen den uppmärksamhet den förtjänar. Vän av ordning kanske påpekar att exempelvis Maj Wechselmann inte heller får visa sitt alster i SVT, men det är inte en helt korrekt jämförelse vilket Dara O’Briain så korrekt förklarar i följande youtubeklipp…

Comments closed

Inleds en farlig fas i Fukushima?

821199

 

På nätet har det cirkulerat ett tag nu att en väldigt farlig fas ska inledas i Fukushima, något som kan döda miljarder människor. Det hela handlar om att tömma bränslebassängen i Fukushima 4 på använt kärnbränsle. Det verkar vara en del i en tendens för miljörörelsen att helt enkelt inte kunna släppa att ingen dött i Fukushima på grund av strålning och då måste man hitta på all möjlig skit för att hålla vid liv skräcken. Idag valde dessvärre Cornucopia att spinna vidare på svamlet så det är nog dags för ett kort bemötande. Låt oss kortfattat gå igenom det hela steg för steg.

Kärnbränslet får inte stöta i något annat kärnbränsle, då man kan uppnå kritikalitet

Det kallas använt kärnbränsle av en anledning och det är för att det helt enkelt inte går att få mer kräm ur bränslet. Lite förenklat kan man beräkna en neutronmultiplikationsfaktor för varje bränsleknippe. Är multiplikationsfaktorn större än ett så får man ut mer än en neutron för varje neutron som åker in i knippet, är den mindre än ett så får man ut färre neutroner än man stoppar in och är den lika med ett så får man ut precis lika många som man stoppar in (mer ingående diskussion om multiplikation och kriticitet kan läsas i det här inlägget). När man stoppar in ett helt färskt knippe i en härd har det en multiplikationsfaktor på runt 1.2 och när man plockar ut det efter typiskt fyra år är den nere på 0.8-0.9. I en härd har man allt från färska knippen till fyraåriga knippen och man blandar dom så att härden totalt sett får en multiplikationsfaktor på 1.0.

När ett knippe väl gått ner till 0.8 så duger det inte längre till något så man måste plocka ut det och stoppa det i en bassäng där restvärmen får klinga av i några år. Det innebär att du kan göra en hur stor hög som helst med knippen med en multiplikationsfaktor på 0.8 och dom kommer aldrig gå kritisk under någon som helst omständighet.

Nu kan man förstås ha delutbrända knippen i bassängen också, i Fukushima-4 hade man laddat ut allt bränsle ur härden in i bassängen för att arbeta på reaktortanken. Det innebär att den bassängen innehåller en blandning av bränslen från ettåriga till fleråriga. Vissa knippen kan alltså ha en multiplikationsfaktor över 1. Men vid ett kraftverk gör man en hel rad med analyser för bränslebassängen för att försäkra sig om att kriticitet aldrig kan ske. Det största antagandet man gör är att allt bränsle i bassängen är helt färskt, dvs har så hög multiplikationsfaktor som det bara går, sen leker man hejvilt med alla parametrar. Man för in bubblor i vattnet för att optimera modereringen (en bassäng är starkt övermodererad och sänker man den effektiva vattendensiteten ökar alltså multiplikationsfaktorn), man leker med temperaturerna (doppleråterkoppling odyl som man kan läsa om i detta inlägget). Man låtsas att en jordbävning sker så knippena ligger huller om buller. Man analyserar vad som händer om man tappar ett knippe tvärs över dom andra osv. Alla dessa analyser görs oftast med antagandet att man inte har något bor i vattnet (bor äter neutroner hejfriskt och sänker multiplikationsfaktorn) vilket man i realiteten oftast har. Till på köpet brukar man ha plattor med neutronabsorberande material inbyggt uppställningen i en bränslebassäng.

Trots alla dessa konservativa antaganden så ska bassängen aldrig gå kritisk, det är helt enkelt inte tillåtet att det ska kunna ske. Det innebär att om dom råkar tappa knippen etc vid den kommande manövern så kommer det inte spela någon som helst roll. Man kan inte på något rimligt eller orimligt sätt få kriticitet i en bränslebassäng. Det ska till att den som laddar ur bassängen avsiktligt börjar stapla knippen på något väldigt specifikt sätt vilket blir rent ut sagt löjligt.

Att det funkar såhär är helt enkelt för att en vanlig reaktorhärd är vansinnigt optimerad för att få maximal kräm ur reaktorn, det innebär att vilken annan konfiguration som helst av knippena, tex i en bassäng, kommer vara mindre reaktivt.

Risken för en kriticitet är minst sagt obefintlig.

Vad händer då OM ett man får en litet kriticitet genom att jultomten hittar dom värsta knippena och staplar dom nära varandra samtidigt som han trollar bort boret i vattnet? Ja då kommer bara vattnet i knippena koka bort fort (knippena är som ett plåtrör med bränsle i) och knippena blir underkritiska igen. Det blir ingen explosion, som värst kokar man bort lite vatten, knippet kallnar, vatten rinner tillbaka och det kokar lite på nytt osv (lite som de naturliga reaktorer i Oklo).

Näst påståenden då?

och det får inte heller komma upp i luften, då det kan börja brinna.

Bränslet har nu legat i bassängen i minst 2.5 år och många har legat betydligt längre än så. Förstår man radioaktivitet så förstår man att resteffekten på grund av radioaktivt sönderfall minskar med tiden. Efter några år så är det inte mycket värmeproduktion längre. För att man ska få en kraftig oxidation av kapslingsmaterialet (dvs att skiten börjar brinna) krävs det hög temperatur och vattenånga. Har man bara kapslingsmaterial i luft börjar det inte brinna i första taget, se tex videoklippet (efter 50 sekunder) nedan där man kör en svetslåga på zircalloy (legeringen som kapslingen är gjord av). Jag är för lat för att räkna ut rimlig resteffekt på en 2.5 år gammal bränslestav just nu men att komma upp i tusentals grader är löjligt, speciellt när man här menar att det ska ske momentant. Det är fysikaliskt omöjligt!

http://abclocal.go.com/kgo/story?section=news/local/east_bay&id=8020441

Vad mer påstås?

In the worst-case scenario, the pool could come crashing to the ground, dumping the rods together into a pile that could fission and cause an explosion many times worse than in March 2011.

Som jag redan gått igenom ovan så går knippena INTE kritiska om man dumpar allt i en hög, speciellt inte om det är blandat med allt jäkla bråten som en kollapsad byggnad innebär. Det finns ingenting som kan explodera eftersom man inte kan få en vätgasproduktion i en sådan hög, vätgasproduktion sker när kapslingsmaterialet är i kontakt med vattenånga och yttemperaturen överstiger 1000 grader, sådana temperaturer går inte uppnå med så gammalt bränsle som ligger huller om buller tillsammans med betong och all möjlig skit. Utan vätgas kan det inte bli någon explosion. Det skulle bara bli ett jävla jobb att rensa upp den högen med bråte, men det finns inget tecken på att byggnaden kommer rasa, det är skitsnack.

Comments closed

Losing the battle against coal

Public opinion in most countries seem to favor renewables as the future source of carbon-free power. Nuclear power is often regarded as a thing of the past, and an option that is “too expensive” or “too risky” to replace coal. In reality, when we put our money into renewables, we snatch defeat from the jaws of victory.

Renewables don’t get us far enough

These perceptions is one of the main reasons that the EIA International Energy Outlook 2013 has global electricity production doubled in the year 2014, with relations between power sources virtually unchanged. I.e. everything doubles, including coal/gas:

lost_battle_eia

This prognosis puts the hopes of the renewables’ crowd to shame. Nuclear power remains the only proven option to combat fossil generation, but its growth is severely hampered by the ever-increasing and largely unnecessary regulatory burdens.

Pace of technology adoption

In the graph below, with data mostly from the BP Statistical Review of World Energy 2013, the rapid pace of nuclear penetration in pioneer countries is obvious. When you get off the starting blocks with nuclear, 50% or more can be reached in a mere decade. Just as obvious is the comparatively slow pace of wind and photovoltaic adoption.

lost_battle_penetration

Denmark does have a fairly steep wind curve recently, but we should remember that Denmark is a very small country that relies heavily on its neighbors’ power grids for balance. Larger countries and areas such as Germany doesn’t have larger neighbors, and cannot easily integrate that much wind power.

Germany: The Black Sheep of Europe

Germany, the major industrial power of Europe, is the prime example of energy policy gone totally wrong. Last year, it actually increased its coal generation by 3.9%, from 76.0 million tonnes of oil equivalent (MTOE) to 79.2 MTOE. Half of the electricity of Germany is from coal, but it could have been rid of all of it already, had it pursued nuclear power instead of wind and solar. Here’s a table of German investment costs:

lost_battle_costs

As can be seen, electricity investments in renewables amounted to a whopping 60 billion euros from 2000 until 2008. That money could have built them 15 nuclear reactors with an output of some 140 TWh/year already completed today. The investments from 2009-2012, ie 76 billion euros, would suffice for an additional 19 reactors with an output of some 180 TWh to be completed in the coming few years. Instead of these 140+180 = 320 TWh/year of electricity for 60 years of lifetime, Germany now has 60 TWh/year of wind and photovoltaics with 20 years of life. Germany’s coal generation is some 280 TWh/year, so had the money been put into nuclear, the coal would soon be history.

Consequences of failed policy

What’s more, had Germany pursued the nuclear path, they wouldn’t have locked in a FiT surcharge of 5 euro cents or more per kWh for many years to come, and unneccessary cancer deaths would be down by thousands each year! Note: This does not include costs that are external to intermittent power sources, for strengthened grids and for industries to create power backup solutions to handle frequency fluctuations. And, of course, hundreds of million tonnes of CO2 wouldn’t have been released into the atmosphere.

The Future

Renewables investment in Germany, for electricity only, from 2010-2050 in the table above is put at a staggering 149+407=556 billion euros (there are higher estimates up to a trillion euro). This excludes transmission upgrades, backup power plants, demand side managements costs, industry consequences and more, yet it would suffice to build some 140 nuclear reactors that would produce 1300 TWh/year – probably more considering economies of scale. Germany today consumes 600 TWh/year and wants to cut that with 25% in order to reach its goals.

While there are signs that Germany’s consumers, voters and politicians doesn’t have the stamina to continue on this painful and polluting path for long, some of it, as EIAs projection shows, will be replicated in the rest of the world. The world could get rid of coal in short order, if it puts its money on the right horse. Will public opinion and regulatory regimes allow that? You decide!

Comments closed

How to make a nuclear reactor disappear

Just a short blog post during a quiet period that has unfortunately reigned on this blog for a while. Recently during the voting for the German greentech awards something tremendously embarrassing happened! A nuclear reactor of all things had the audacity to win the voting. That led to a dilemma of course because nuclear anything can’t be allowed to win anything in Germany, especially not when the environment secretary himself is the patron of the award.

So what did they do, they changed the rules of course to ensure that the voting has no meaning (““selection of nominees and winners will ultimately be done independently by the Jury of Awards GreenTec. Legal action is excluded.”) and that nuclear will never be allowed to win (“and our jury reject nuclear energy in any form categorically!”). I wonder how they would treat geothermal energy (radioactive decay anyone?!?)…

The story is told much better over at the Rainer Klute’s blog, “How to stash a nuclear reactor away”, I suggest everyone read Rainers post and support his petition!

Now its time to return to the wonderful Swedish midsummer festivities exquisitely summarized in this IKEA commercial.

Comments closed

Nuclear Power Yes Please anno 1980

Dokumentären på SVTs K-special med namnet Ström åt folket är en underbar genomgång av svensk elektronisk musik från 1953 fram till idag, allt i 125 bpm. Lustigt nog gör filmskaparna sig skyldiga till en faktoid då man kommer till 1980-talet. Se själva i denna filmsekvens, men var på hugget, för det går undan:

 

Klipp från dokumentären “Ström åt folket”. Klicka på bilden för att se filmsekvensen.

 

Bland alla minnesbilder avhandlas kärnkraftsomröstningen på några sekunder med ett par demonstrationsscener följt av knapparna för Linje 2, Nuclear Power Yes Please, Linje 3 och en smiley, sen hastar man vidare förbi ryska ubåtar och…

Men vänta nu, vad hände med Linje 1? Och vad sjutton gör NPYP-knappen där??? Även smiley-knappens närvaro i sammanhanget kan ifrågasättas men vi tillåter oss lite självupptagenhet och fokuserar på NPYP-knappen. Tror filmmakarna verkligen att Nuclear Power Yes Please och loggan fanns redan år 1980 (soundtracket kom förvisso till 1983…)? Det är väldigt roande, speciellt som hälften av oss inte ens var födda då. Men vi tackar och tar emot, det är ett gott betyg på att vi sedan starten 2008 har gjort ett avtryck i debatten. Så pass att en del tror att vi har funnits i mer än 30 år.

Eller hur var det nu, vi kanske var med ändå…?

Över 10 000 personer samlades för att demonstrera för kärnkraften i Stockholm den 21 mars 1981
Över 10 000 personer samlades för att demonstrera för kärnkraften i Stockholm den 21 mars 1981. Eller kanske inte… (originalet ligger som nummer 6 i bildsviten på den SvD-artikel man når genom att klicka på bilden)

Comments closed