The issue of recriticality in the damaged reactors at Fukushima pops up every now and then (a few examples link1, link2, link3, link4). Perhaps it is worth taking a look at what recriticality means, how likely it is and what it would mean if the cores goe critical. These posts will contain some maths and give some insight into basic reactor physics. Despite what most people think it is actually quite easy as long as one can follow the solution of some simple differential equations.
We will look at two different cases, in the first case the core has melted completely and is as a molten puddle or bed of “gravel” at the bottom of the vessel. In the second case the fuel rods are still mostly geometrically intact while the control rods have melted. If I have energy I might throw in a section about criticality in spent fuel pools as well at the end. We start with the completely molten core because it is easier and highlights all the relevant physics.
What exactly is criticality?
Fission is a reaction whereby a incoming neutron hits a nucleus, the nucleus then has a certain probability (depending on the energy of the neutron, what nucleus it is etc) of splitting into two roughly equally large pieces and in the process emit 2-3 new neutrons. Those neutrons can in turn hit new nuclei that causes more fissioning and voila, we have a chain reaction. If we assume we have a system where nothing is happening and we send in a burst of neutrons, those neutrons, that we will call the first generation, will cause an initial amount of fission reactions that produce a second generation of neutrons which goes on to create a third generation etc. Criticality is simply defined as the ratio between a subsequent generation with the one preceding it, it is usually designated by the letter K.
Bill Gates has fully realized the potential of nuclear and he has spoken often and a lot on the issue. Here are a few videos that are well worth watching.
A former DOE assistant secretary for renewable energy, Robert Alvarez, has lately been spreading a lot of fearmongering about the stability of the spent fuel pool in reactor 4 at Fukushima. From the start of the accident a lot of question marks regarding the pool has been floating around, including the statement from the NRC chairman Jaczko that the pool might have run dry. Later is was however shown that the pool was never in any danger, it was never damaged in the earthquake and tsunami and it never ran dry. TEPCO released footage from the pool itself and its clear that it is intact and full of water.
Lise Nordins respons på vår kritik mot hennes klipp & klistra-debatterande mot Alliansens energiuppgörelse lämnade majoriteten av våra argument obesvarade.
De senaste decenniernas rödgröna kärnkraftsmotstånd har enbart givit oss dåligt fungerande kärnkraft och rusande el-priser vintertid. Att Alliansen ersatt denna politik med en uppgörelse som tillåter kärnkraft – samtidigt som den också satsar på förnybart och energieffektiviseringar – är därför en förödande prestigeförlust för de rödgröna. Nordins svar bekräftar att hennes attack är pajkastning och partipolitiskt käbbel för att dölja detta misslyckande.
Nordin upprepar påståendet att ersättningstaket för en olycka är satt till 12 miljarder. Detta är – som redan påpekats – felaktigt. Hon kompletterar påståendet med lite löst handviftande om konkurs, men det är inte ett seriöst svar.
Hon kommenterar inte vårt argument att det är rätt och rimligt att staten täcker topprisker, därför att det är en av nationalstatens huvuduppgifter. Istället försöker hon väcka ilska genom att hävda att “skattebetalarna” betalar för en olycka. Till detta kan vi i så fall tillägga att eftersom vi skattebetalare – privatpersoner och företag – är de som nyttjar den el som kärnkraften förser oss med är det i högsta grad rimligt att vi också solidariskt betalar för eventuella extrautgifter. Vi gör det redan idag i och med kärnavfallsfonden som finaniseras direkt från vår elräkning och detta tycks Nordin inte ha något emot. Dessutom mjölkas kärnkraften via effektskatten på mer pengar än vad en fonderingspremie skulle kosta.
Nordin hävdar att kärnkraften inte kan försäkras, för inga försäkringsbolag skulle vilja göra det. Att olycksfonder, likt USA’s Price-Anderson Nuclear Industries Indemnity Act, kan lösa försäkringsfrågan verkar hon inte vilja kännas vid. På samma sätt ignorerar hon också vår kritik mot dubbelmoralen i att enbart ställa detta “försäkringskrav” på kärnkraft och inte på andra verksamheter som har samma eller högre risker. (exempel på andra riskindustrier borde nämnas och argumentet förstoras, det är i mina ögon en av huvudargumenten mot Nordin och viktigaste budskapet till läsarna, kärnkraftens olycksrisk är inte unik. Efter att ha läst artikeln borde läsarna ha fått upp ögonen för att kemifabriken, raffinaderiet eller oljehamnen runt hörnet är precis lika “stor och läskig” som en kärnreaktor)
Resten av Nordins svar är gamla slitna floskler om kärnkraften. Vi besvarar dem i korthet.
62 kraft-reaktorer är under uppförande i världen just nu. USA, Ryssland, Japan, Pakistan, Slovakien, Ukraina, Argentina, Brasilien, Finland, Frankrike, Indien, Kina bygger kraftreaktorer. De senaste åtta åren är det enbart två länder som i förtid stängt ned fungerande reaktorer: Sverige och Tyskland. Den nedläggnings-“trend” Nordin försöker hävda existerar inte.
Kärnkraft har i Sverige de lägsta utsläppen av klimatgaser av de olika kraftslagen. En livscykelanalys (LCA) från Vattenfall år 2005 visar att svensk kärnkraft har utsläpp på 3 gram koldioxid per kWh levererad till hushållskund. Vattenkraften ligger på 5 g/kWh, vindkraft på 10 g/kWh, solkraft på ca 70 g/kWh. Och den reservkraft som vi måste starta för att vi inte har kapacitet nog att täcka vårt effekt-behov de kallaste vinterdagarna ligger enligt samma LCA på 1300 g/kWh. Att i det läget påstå att kärnkraft inte bidrar till vår rena energimix är verklighetsfrämmande.
Kärnkraftsmotståndarna har i över 30 år lovat och försäkrat att kärnkraften är lätt att avskaffa. De senaste vintrarna har vi sett att det löftet var noll och inget värt. När vi ändå talar försäkringar undrar vi försynt vem som försäkrar oss elkunder mot de skenande elpriser som kärnkraftsmotståndet lett till. Thorbjörn Fälldin, Birgitta Dahl, Olof Johansson, Lise Nordin och de andra kärnkraftsmotståndarna verkar inte beredda att hala upp plånboken för ersätta oss för deras ouppfyllda löften. Så vem skall betala det?
Med anledning av Lise Nordins (Energipolitisk talesperson för Miljöpartiet) spammande av ett stort antal lokaltidningar med identiska debattartiklar (se lista här), och ett i vårt tycke vilseledande debattämne, har vi skrivit en debattartikel som sedan fredag kväll (4 maj 2012) finns publicerad i webversionen av SvD Brännpunkt. Texten kommer läggas upp här senare, för ögonblicket finns den tillgänglig på SvD här.
Lise Nordin har redan replikerat (5 maj 2012), artikeln finns här.
Det debatteras intensivt i kommentarsfälten till båda artiklarna.
A powerpoint presentation made by professor Majia Holmer Nadesan is getting some attention around the web, in the presentation she claims that the Japanese authorities, among others, lied and covered up information about the Fukushima accident. So let’s have a look at it.
Att Tomas Kåberger, f.d. generaldirektören för Energimyndigheten, är emot kärnkraft är ingen hemlighet, och det står honom fritt att ha den åsikten. Men att han nu sällar sig till diverse alarmister, genom att i debatt om vindkraft dra upp redan dementerade rykten om ökat antal missbildade barn och aborter i Fukushima, fläckar hans anseende och det blir svårt att ta honom på allvar efter detta.
Tomas Kåberger fladdrar i debatten
Kåbergers replik i Svenska Dagbladet (onsdag 25 april) med titeln “Sveriges elsystem är inte isolerat från omvärlden” är en respons på den debattartikel där 13 ledamöter av Kungliga Vetenskapsakademin sågar en storskalig svensk satsning på vindkraft (söndag 22 april: “Meningslös satsning på vindkraft”). Detta är en vid det här laget gammal dispyt mellan KVA och Kåberger/Energimyndigheten, där de sistnämnda hävdar att 30 TWh vindkraftel bör gå bra att bygga i Sverige. KVA hävdar däremot i sin utredning att man får problem vid en utbyggnad över 10 TWh då man har begränsningar i hur mycket vattenkraft man kan använda som reglerkraft. Några exempel från debatten ges här (KåbergervsKVA).
Kåberger tycks skriva sin replik i affekt då han bland annat uttrycker:
“Att KVA:s företrädare inte anser sig kunna begripa vindkraftsutbyggnaden beror alltså delvis på att de inte förstått att Sverige och vårt elsystem är delar av EU.”
KVA-ledamöterna är mycket väl medvetna om detta och har i tidigare utredningar tagit med det svenska elnätets relation till grannländerna när de kommer till slutsatsen om 10 TWh istället för 30, så Kåberger tycks vara ute och cykla. Istället för att utveckla varför KVA har fel i sitt resonemang byter han ämne och tar upp kärnkraften i Japan:
“I Japan stängs om några dagar den sista av landets 54 kärnreaktorer. I mars 2011 lärde man sig att en jordbävning, som kärnkraftverken skulle tåla, trots det skadade en reaktor i Fukushima. Den följande tsunamin ledde till att fyra reaktorer förstördes och till härdsmältor med radioaktiva utsläpp. Landets regering fick plötsligt reda på att om vindarna ändrat riktning skulle man behöva utrymma Tokyo trots avståndet på 20 mil från kärnkraftverket. Det hade ingen talat om tidigare.”
Att Kåberger behöver skrämmas med kärnkraften istället för att prata väl om varför en storskalig vindkraftsatsning är på sin plats känns oroväckande, nog borde Energimyndighetens förre generaldirektör ha tillräckligt med argument för förnyelsebara energikällor i sin ficka? Exempelvis hade han kunnat hänvisa till KTH-professorn Lennart Söders uttalanden som han borde känna väl till (se även här). Men det blir värre:
“I de nu kontaminerade områden man inte haft råd att utrymma aborteras missbildade foster och man förbereder sig för att hantera sjukdomar i decennier framåt. Skattebetalarna får betala tusentals miljarder kronor för utrymningar och hantering av de havererade reaktorerna.”
Det här är i stil med diverse alarmisters påståenden från förra året om olika hälsoeffekter efter Fukushima. Deras påståenden fick i flera fall ett eget liv och upprepas ännu i diverse forum på nätet som om de vore bekräftade. Att inga rapporter om hälsoproblem står att finna spelar ingen roll för en alarmist, det är bara att spinna vidare och bygga upp ett luftslott av skrämselpropaganda. Om nu Kåberger vill sälla sig till skaran av alarmister samtidigt som han undertecknar artikeln med sina titlar,
professor i Industriell energipolicy vid Chalmers och ordförande i Japan Renewable Energy Foundation
så bör Chalmers Tekniska Högskola fundera på om den här typen av uttalanden bidrar till högskolans annars mycket goda anseende.
Man undrar vad det är för rykten som Kåberger så lättvindigt strör omkring sig? Lite googlande ger en första träff på alarmist-siten Enenews. Därifrån hittar vi originalartikeln (här), som handlar om liknande rykten. Enligt den artikeln har man undersökt saken och kommit fram till att andelen dödfödda eller aborterade foster ligger på samma nivå som före kärnkraftsolyckan. Nöjde sig Kåberger med att läsa Enenews, eller vet han något vi inte vet? Det är upp till honom att förklara sig, har han tillförlitliga källor så bör han vara så god att hänvisa till dem. Inte minst med tanke på att han avslutar sin debattreplik med följande avbasning:
“Kungl. Vetenskapsakademien kanske anser att detta är fel, men det demagogiska språkbruket, och deras självgoda utrop om sin oförmåga att begripa, är ingen vetenskaplig bedrift.”
Man kan inte med den godaste vilja i världen påstå att Tomas Kåberger höjer nivån på det vetenskapliga, lika lite som han bidrar till en god debatt. Han har tidigare svajat med sakligheten kring statusen i Fukushima (exempelvis här), men med onsdagens debattartikel når han en ny lägstanivå. Istället för att sakligt förklara vindkraftens förträfflighet och felen i KVAs uttalande så agerar han sagoberättare i syfte att sprida skräck, kärnkraftshatet tycks vara viktigare än att tala väl om de energislag som han föredrar. Kanske det är dags att ta ett nytt steg i karriären genom att lämna tillbaka professorstiteln och ta över ordförandeskapet i Folkkampanjen?
Nu vet vi var vi har honom i alla fall, hur tråkigt det än är.
Mattias Lantz – medlem av det oberoende nätverket Nuclear Power Yes Please
Uppdatering 27 april
För den som föredrar sakfrågan kring vindkraften framför alarmismen så finns det mer seriösa repliker på KVAs debattartikel:
Helen Caldicott declined to answer questions at a lecture...
The recently started Nuclear Literacy Project has a welcome entry, a person with knowledge in the field of radioactivity and nuclear engineering reports on a visit to an anti-nuclear seminar with Helen Caldicott. The person, PhD student Kallie Metzger, entered the meeting with some hope of a good discussion where there would be room for incorrect statements to be straightened out.
What Kallie found, however, was that the renowned anti-nuclear activist was more keen on scaring people into thinking like herself, and questions from the audience were responded to in a hostile and arrogant manner, if at all.
...attended by Kallie Metzger, Ph.D student in nuclear engineering.
After watching a few videos with Helen Caldicott, including her infamous TV-debate with George Monbiot from last year, we are, unfortunately, not surprised about her behaviour. The good news is that Kallie went to listen to Caldicott, and reported about it. We need more people like Kallie who attends these kind of meetings and try to raise relevant questions when remarkable claims are being stated. If Caldicott continues her tour in the same arrogant manner her audience should diminish rather quickly down to the die-hard fans of her outrageous claims.
So the hero of the week is Kallie Metzger. Read her account of the Caldicott seminar here. Then ask yourself: will you be our next hero?
Den andra december 1984 började Union Carbides bekämningsmedelsfabrik i Bhopal läcka kemikalier ut i omgivningen. Det är inte klart vad som orsakade läckan, det kan ha varit sabotage av en missnöjd anställd eller bara ren slump. Men konsekvenserna blev katastrofala. Människor överallt runt fabriken vaknade upp med hosta, kräkningar och kvävningskänslor.
De som försökte fly till fots exponerades bara värre, barn drabbades värst på grund av att kemikalierna var tyngre än luft. 3000 människor dog inom en vecka och ytterligare 8000 har dött pga sjukdomar orsakat av utsläppen. Upp till 200 000 människor har fått permanenta skador pga Bhopal. Bhopal räknas som en av de värsta industrikatastroferna någonsin och det mänskliga lidandet är omätbart.
Klockan 0:30 den 8 augusti 1975 kollapsade Shimantandammen i Kina, vattnet från det haveriet forsade över den redan överfyllda Banqiaodammen som även den brast och den resulterande flodvågen slet sönder över 60 fler dammar utefter Rufloden. När vattnet passerat hade närmare 6 miljoner byggnader spolats bort och 26 000 människor dog direkt. I de efterföljande epidemierna och hungersnöden dog ytterligare 145 000 människor. Det är med råge den värsta industriella olyckan någonsin, men det är bara en i en rad allvarliga dammhaverier som skett över hela värden. Till och med i Fukushimaprovinsen brast en damm pga jordbävningen och den resulterande flodvågen dödade 8 personer, dubbelt så många dödsfall som vid Fukushima Daiichikärnkraftverket.
Varför anklagar vi Miljöpartiet för att ha glömt bort dessa katastrofer? Vi gör det eftersom Miljöpartiet, med Lise Nordin i spetsen, blint hävdar att kärnkraft är den enda industrin som kan orsaka katastrofer. De hävdar det genom att påskina att kärnkraftsindustrin är unikt subventionerad eftersom den inte behöver betala en försäkring för den maximalt tänkbara olyckshändelsen. Då miljöpartiet blint riktar in sig på kärnkraften i artikel efter artikel efter artikel efter artikel, utan att med ett ord nämna andra riskindustrier, som tex kemikalieindustrin, petroleumindustrin, vattenkraften, flygindustrin och transporten av farliga kemikalier, kan man bara dra slutsatsen att Miljöpartiet ignorerar andra industriella risker. Den enda risken de bryr sig om är risken från kärnkraft.
En sådan attityd är farlig, om man särbehandlar en industri och blundar för andra industrier, då skapar man inte ett säkrare Sverige. Man ger bara sken av att bry sig om säkerhet när allt i slutändan handlar om ideologi. Om Miljöpartiet verkligen bryr sig om risker och vill göra Sverige säkrare borde de argumentera för att alla riskindustrier ska lyda samma regelverk. Den nya lagstiftningen som Miljöpartiet kritiserar jämnar bara ut spelfältet. Kärnkraften måste nu spela enligt precis samma regler som andra riskindustrier. Miljöpartiets fixering vid kärnkraft är precis lika destruktiv som deras fixering vid uranbrytning, antingen är regler och lagar godtagbara för alla riskindustrier och all sorts gruvbrytning, eller så är de inte det. Säkerheten blir inte bättre av att blint stirra på en sorts industri eller en sorts gruva.
Om Miljöpartiet anser att kraven på riskindustrier är otillräckligt, då borde de argumentera för att skärpa reglerna för alla sådana industrier. Om katastrofer ska användas som argument, då kan man inte glömma bort Bhopal, Banqiao och andra stora industriella katastrofer som skett som är av samma omfattning som Tjernobyl eller Fukushima.
The spent fuel pool at Fukushima #4
Published by Johan on May 11, 2012A former DOE assistant secretary for renewable energy, Robert Alvarez, has lately been spreading a lot of fearmongering about the stability of the spent fuel pool in reactor 4 at Fukushima. From the start of the accident a lot of question marks regarding the pool has been floating around, including the statement from the NRC chairman Jaczko that the pool might have run dry. Later is was however shown that the pool was never in any danger, it was never damaged in the earthquake and tsunami and it never ran dry. TEPCO released footage from the pool itself and its clear that it is intact and full of water.