211service.com
GE Hitachi's antwoord op nucleair afval
GE Hitachi-kernenergie , een van 's werelds grootste leveranciers van kernreactoren, zegt dat het een alternatief heeft voor het begraven van kernafval op Yucca Mountain in Nevada, de voorgestelde afvalopslagplaats waarvan de regering-Obama heeft gezegd dat ze nu van tafel is. GE Hitachi, gevestigd in Wilmington, NC, wil kernafval gebruiken als brandstof voor geavanceerde kerncentrales, waardoor de hoeveelheid afval en de tijdsduur dat het meeste afval moet worden opgeslagen aanzienlijk worden verminderd.
Nucleair testen: De Experimental Breeder Reactor van het Idaho National Laboratory, een natriumgekoelde kernreactor die in 1994 werd ontmanteld, was een voorloper van een nieuw ontwerp van GE Hitachi Nuclear Energy.
Nationale laboratoria in de Verenigde Staten en GE hebben de technologie in de loop van een paar decennia ontwikkeld, maar de afgelopen jaren heeft het bedrijf het op de plank gezet vanwege een gebrek aan Amerikaanse interesse in hergebruik van kernafval, zegt Eric Loewen , chief consulting engineer voor geavanceerde fabrieken bij GE Hitachi. De technologie omvat het scheiden van kernafval in verschillende soorten bruikbare brandstof, waarvan sommige conventionele kerncentrales kunnen aandrijven en waarvan sommige geavanceerde snelle neutronenreactoren nodig hebben, die elders in energiecentrales worden gebruikt, maar niet in de Verenigde Staten.
Het bedrijf hoopt een nieuw paneel met blauw lint die door de regering-Obama zijn aangesteld om een nieuwe oplossing voor nucleair afval te vinden, zullen het gebruik van hun systeem aanbevelen. Steven Chu, de Amerikaanse minister van Energie, heeft zijn steun uitgesproken voor verschillende soorten kernreactoren en voor het overwegen van de mogelijkheid om kernafval op te werken. De afgelopen weken heeft de regering-Obama gesignaleerd meer steun voor kernenergie, waaronder de aankondiging gisteren van de eerste leninggarantie voor nieuwe kernreactoren in de Verenigde Staten.
De huidige Amerikaanse kerncentrales kunnen slechts 5 procent van de energie in kernbrandstof benutten. Sommige landen, zoals Frankrijk, gebruiken andere processen om bruikbare splijtstof uit kernafval te winnen, maar deze processen zijn bekritiseerd, deels omdat ze puur plutonium produceren, dat kan worden gestolen en gebruikt om kernwapens te maken.
Het voorgestelde proces van GE Hitachi zou brandstof produceren die moeilijker te stelen is. Het scheidt nucleair afval in drie basisgroepen van materialen. De eerste groep bestaat uit de splijtingsproducten die niet als brandstof in kernreactoren kunnen worden gebruikt - deze zullen moeten worden opgeslagen, maar slechts voor een paar honderd jaar, in plaats van de tienduizenden jaren die andere nucleair afvalmaterialen moeten worden opgeslagen. De tweede groep is uranium, dat te weinig splijtstoffen bevat voor gebruik in Amerikaanse kernreactoren, maar wel voldoende voor een type reactor dat in Canada wordt gebruikt. (Canada's deuterium-uraniumreactoren gebruiken deuteriumoxide, of zwaar water, in plaats van het lichte water dat in de VS wordt gebruikt. Lichtwaterreactoren hebben verrijkt uranium nodig.)
De laatste groep bevat transuranen zoals neptunium en plutonium. Het zuivere plutonium dat bij andere processen wordt geproduceerd, is relatief gemakkelijk te hanteren: het produceert weinig warmte en weinig gevaarlijke straling. Het is ook moeilijk te detecteren, omdat het niet veel neutronen uitstraalt. Deze eigenschappen maken het een gevaarlijk veiligheidsrisico. Maar het systeem dat GE Hitachi heeft ontworpen, dat materialen sorteert door een spanning op een gesmolten zout aan te leggen, scheidt plutonium niet van de andere transuranen. In combinatie met deze andere elementen zou de brandstof 1.000 keer meer warmte en 10.000 keer meer gammastraling afgeven, dus het zou veel moeilijker te stelen zijn, zegt Loewen.
Inderdaad, de combinatie van transuranen zou uiteindelijk iedereen doden die het probeerde te nemen, zegt hij. Hoewel dit terroristen die bereid zijn te sterven om het te krijgen, niet zou stoppen, geeft het materiaal ook 1000 keer meer neutronen af dan puur plutonium, waardoor het veel gemakkelijker te detecteren is.
Charles Forsberg , uitvoerend directeur van het MIT Nuclear Fuel Cycle Project, is het ermee eens dat deze materialen waarschijnlijk moeilijker te stelen zijn dan plutonium, maar hij merkt op dat de verwerkingstechnologie gevaarlijk kan zijn in de handen van een natie die de materialen wil hergebruiken voor wapens in plaats van energiecentrales.
Het plutonium en andere elementen die in het GE Hitachi-proces van kernafval worden gescheiden, kunnen worden gebruikt in een soort kerncentrale die in Japan is gebruikt en die in een paar andere landen wordt gebouwd, die gesmolten natrium als koelmiddel gebruikt, in plaats van het water dat wordt gebruikt in Amerikaanse kerncentrales. Natriumgekoelde reactoren zorgen ervoor dat neutronen die tijdens splijting worden uitgestoten, de hoge energieniveaus behouden die nodig zijn om deze brandstof te gebruiken. Het specifieke type reactor dat GE Hitachi heeft ontworpen: genaamd PRISM -compatibel zou zijn met de mix van elementen geproduceerd door zijn scheidingstechnologie. De technologie is nog niet goedgekeurd voor gebruik in de Verenigde Staten. Een reden is dat natriummetaal zeer reactief is en speciale veiligheidsmaatregelen vereist.
Hoewel het kernafval zou kunnen verminderen en een waardevolle brandstofbron voor kerncentrales zou kunnen zijn, zou de GE Hitachi-technologie de noodzaak van langdurige opslag niet volledig elimineren, zegt Forsberg, omdat een perfecte scheiding van de componenten van kernafval niet mogelijk is– er zal altijd een fractie van het materiaal zijn dat meer dan 10.000 jaar moet worden opgeslagen.