Är kärnkraft lösningen?
VÄRLDEN, och särskilt Förenta staterna, står inför en energikris, därför att tillgängliga energikällor, kol, olja och naturgas, tryter. Vad är lösningen?
Många experter säger: Kärnkraft! Scientific American för september 1971 sade: ”Om en energikälla någonsin kan sägas ha kommit i grevens tid, så gäller det kärnkraften.”
En växande industri
I Förenta staterna är redan mer än tjugo kärnkraftverk i drift, och ytterligare hundra är endera under byggnad eller beställda. Omkring två procent av nationens elkraft framställs vid dessa anläggningar, och till 1980 antas andelen ha ökat till 10 eller ända till 25 procent. Andra länder använder också kärnenergi för att generera elektricitet. År 1970 producerades elkraft i mer än nittio kärnkraftverk utanför USA.
Utan tvivel finns det en enorm energi i atomen. Det visade sig i Hiroshima i Japan år 1945. Där utplånade en enda ganska liten kärnladdning staden och dödade mer än 92.000 personer. Man har heller inte glömt att årtionden efteråt fortsatte människor i trakten att insjukna i cancer, som orsakats av radioaktiv strålning.
Förståeligt nog undrar människor därför: Är det ofarligt att klyva atomer och utnyttja den vunna energin för att producera elkraft? Kan den radioaktivitet som uppstår skada människan?
Motsägande uppgifter
USA:s atomenergikommission och kraftverksindustrin vill få människor att tro att atomkraft är ofarlig. Reklam i bland annat TV ger ständigt det intrycket. En annons visar en brinnande tändsticka och säger i själva verket: Ett kärnkraftverk förorenar mindre än denna tändsticka.
Men vissa nyhetsmeddelanden kan få en att undra hur sanna dessa påståenden är. Atomenergikommissionen gav till exempel ett kärnkraftverk i Minnesota i USA tillstånd att dagligen släppa ut radioaktiva ämnen med en sammanlagd aktivitet på upp till 41.400 curie. Men Minnesotas miljövårdsbyrå ville sätta en gräns vid 860 curie. Somliga vetenskapsmän fruktar att större radioaktiva utsläpp än detta utgör en hälsorisk för allmänheten. Två vetenskapsmän, John W. Gofman och Arthur R. Tamplin, skrev i Scientific American:
”Vi är på grundval av våra forskningar övertygade om att den strålning som kan väntas från de snabbt uppblomstrande atomkraftsprojekten är en mycket större fara än vad som ansetts tänkbart. ...
Och vi tror att allmänheten bedras av en skicklig och påkostad men bedräglig propagandakampanj om den ’rena, billiga och säkra kärnkraften’.”
Kan det finnas någon sanning i sådana anklagelser? På vilket sätt genererar kärnkraftverk elektricitet? Hur kommer det sig att de avger radioaktiva sönderfallsprodukter?
Så utvinns kärnenergi
I motsats till vad många tror genereras inte elektricitet direkt av kärnklyvningen (kärnfission) i atomreaktorn. I stället är fissionen i reaktorn bara en värmekälla. Den ersätter således värmepannan i ett vanligt kraftverk. Värmen från reaktorn upphettar vatten till kokning och ger ånga. Ångan driver en turbin, och turbinen i sin tur driver en generator som producerar elektricitet.
Kärnreaktorns enorma hetta produceras i långa, smala, metallinkapslade bränslestavar. Dessa är fyllda med små urandioxidkutsar som ger varje stav en inneboende energi motsvarande cirka 6.000 ton kol. I en stor reaktor kan det finnas ungefär 40.000 bränslestavar, som tillsammans innehåller mer än hundra ton urankutsar. Det är mer uran än det finns i över hundra atombomber! Reaktorns värme uppstår genom att atomer av uranisotopen U-235 klyvs.
Vid fissionsprocessen träffar en neutron en U-235-atom, som vanligen klyvs i två mindre atomer. Klyvningen frigör inte bara värme utan också två eller tre andra neutroner, som i sin tur träffar och klyver andra atomer. Således äger en kedjereaktion rum. I en stor reaktor klyvs omkring 10.000.000.000.000.000 atomer varje sekund!
För att kontrollera fissionsprocessen skjuts långa kontrollstavar, som absorberar fria neutroner, in i reaktorhärden. Således regleras fissionshastigheten av dessa stavars läge i reaktorhärden. Om man skjuter dem ända in, absorberas alla neutroner, och fissionen upphör i stort sett.
Utsläpp av radioaktiva sönderfallsprodukter
Allteftersom milliarder uranatomer klyvs varje sekund bildas i reaktorn mindre, radioaktiva atomer av andra grundämnen. Under ett år producerar en stor reaktor lika mycket långvarigt radioaktiva ämnen som tusen Hiroshimabomber! Så länge denna enorma radioaktivitet är begränsad till bränslestavarna, utgör den inget omedelbart problem. Men den begränsas inte fullständigt till dessa.
Gasatomer läcker ut genom fel i bränslestavarnas metallhölje. Ackumulering av denna radioaktivitet utgör en fara för dem som utför nödvändigt underhållsarbete i anläggningen. Radioaktivitet släpps ut i luften genom kraftverkets skorsten. Radioaktivitet sprids också till det vatten som används i reaktorn och kommer på det sättet ut i sjöar och floder.
Man invänder emellertid att de radioaktiva sönderfallsprodukter som släpps ut i luft och vatten inte förmår skada människan. Men även om ingen strålning direkt träffar människor i den omedelbara omgivningen, finns det en allvarlig risk för dem som bor flera mil därifrån. Radioaktivitet kan nämligen koncentreras i födoämnen. Radioaktiviteten kan till exempel hamna på gräs, ätas av kor och koncentreras i deras mjölk. Barn som sedan dricker mjölken kan få i sig skadliga doser radioaktivitet.
Många vetenskapsmän är oroade, speciellt eftersom snart kanske hundratals kärnkraftverk släpper ut radioaktivt avfall. Doktor Ernest J. Sternglass, professor i strålningsfysik vid Pittsburghs universitets medicinska fakultet, tror att kärnkraftverk redan är skuld till dödsfall bland barn. Han anför data som enligt hans uppfattning visar ett ”överskott” av dödsfall bland barn i områden nära atomreaktorer.
Olycksrisken
Bortsett från dessa kontrollerade radioaktiva utsläpp är många oroade för olycksrisken. I händelse av till exempel en jordbävning fruktar somliga att en kärnreaktor kunde rämna och att oerhörda mängder radioaktiva ämnen skulle spridas för vinden! Eller vad händer om en sabotör placerar ut en bomb? Bara tanken får en att rysa!
Men olyckor kan också inträffa på grund av den mänskliga faktorn eller till följd av något fel i apparaturen. Den största risken är, enligt kärnkraftexperter, att en reaktor plötsligt skulle bli utan kylvatten. Detta skulle till exempel kunna hända om någon stänger fel kran eller om ett rör brister. Som en följd av den förhöjda temperaturen skulle bränslet smälta, och det tilltagande trycket skulle kunna medföra att radioaktivitet spreds vida omkring.
År 1966 uppstod faktiskt ett sådant fel. En plåt rycktes loss och stoppade flödet av kylvätska i en reaktor nära Detroit i Michigan. Detta orsakade en överhettning av bränsleelementen, och en del av bränslet smalt ned. En kort tid visste man inte om hela Detroittrakten skulle behöva utrymmas. Skribenter har kallat det ”en händelse så nära Harmageddon som detta land någonsin har upplevt”.
Stora mängder radioaktiva ämnen har redan släppts ut beroende på olyckshändelser i reaktoranläggningar. En olycka inträffade i Windscale i England. Då spreds så mycket radioaktivitet att regeringen beslagtog allt som odlades inom en radie av cirka 60 mil. På grund av utsläppen från anläggningen är radioaktiviteten i den närbelägna Irländska sjön så hög att fiskyngel uppvisar deformerade ryggben! Nyligen gick något på tok i en anläggning tillhörig Northern States Power Company, och följden blev att nästan 40.000 liter radioaktivt vatten dumpades i Mississippifloden och att staden Minneapolis tvingades stänga sina vattenintag.
Men det finns en kanske ännu större potentiell risk.
Omhändertagande av radioaktivt avfall
Det radioaktiva avfall som samlas i en kärnreaktor måste då och då avlägsnas, eftersom det sänker reaktorns effektivitet. En stor reaktor måste därför stängas av ungefär en gång vartannat år, så att avfallet kan avlägsnas. Detta innebär att man handskas med lika mycket farliga radioaktiva ämnen som 2.000 Hiroshimabomber skulle ge — en oerhörd potentiell risk!
Man har gett olika förslag om hur man skall förfara med sådant avfall, till och med att placera det i raketer och skjuta det in i solen. Detta skulle emellertid inte bara bli dyrbart utan även mycket riskfyllt. Avfallet är alldeles för farligt för att kunna dumpas i havet. Så nu talar man om att koncentrera det till fast form och begrava det djupt inne i saltklippor. För närvarande lagrar atomenergikommissionen i USA cirka 300 millioner liter avfall i vätskeform, förvarat i underjordiska metalltankar i olika anläggningar.
Allteftersom fler och fler kärnreaktorer tas i bruk kommer också mängden av livsfarligt avfall att bli enorm. Framtidsutsikten är skrämmande! Även Edward E. David j:r, vetenskaplig rådgivare åt president Nixon, tillkännagav: ”Man känner kväljningar inför något som måste förvaras väl inneslutet under jord i 25.000 år innan det är ofarligt.”
Spillvärme
Men det finns också en helt annan aspekt på problemet med utsläpp — spillvärme. För att kyla apparaturen behöver ett kärnkraftverk ta enorma mängder kallt vatten ur någon närbelägen sjö eller flod för att sedan släppa tillbaka det uppvärmt. Konventionella kraftverk behöver också kylvatten, men kärnkraftanläggningar avger mycket mera värme. Wilfred E. Johnson, medlem av atomenergikommissionen i USA, konstaterade: ”År 1990 skulle hälften av vattnet i USA:s alla floder behöva tas i anspråk för kylning.” Vad skulle följden bli?
Genom att på det sättet höja temperaturen i en sjö eller flod reduceras syrehalten i vattnet. Detta kan inte bara orsaka fiskdöd, utan gynnar ofta tillväxten av alger, som förbrukar ännu mer syre, när de så småningom ruttnar. Snart börjar vattnet smaka och lukta illa. Man fruktar att när antalet kärnkraftverk ökar, kommer landets sjöar och floder att förstöras av spillvärme.
En risk för hälsa och säkerhet
Det är uppenbart att kärnkraft inte är så säker som industriinspirerad reklam kan få människor att tro. I själva verket kallade framlidne ledamoten av Högsta domstolen, domaren Hugo Black, och hans kollega, domaren William Douglas, detta sätt att alstra elkraft ”den mest fruktansvärda, dödligaste och farligaste process som människan någonsin tänkt ut”.
Dessutom har den välkände atomforskaren Edward Teller, i stället för att lovprisa atomkraftverk som trevliga grannar, sagt: ”En måttligt läckande kärnreaktor kan släppa ut sitt radioaktiva gift under ett stabilt inversionsskikt, så att det koncentreras inom några hundra kvadratkilometer på ett verkligt dödsbringande sätt. Därför hör kärnreaktorer inte hemma på jorden.”
Andra vetenskapsmän menar däremot att de skadliga ämnena i stor utsträckning kan hållas under kontroll och anser därför att kärnkraftverken är värda riskerna. Att alstra elektricitet med fossila bränslen har också sina risker för hälsa och säkerhet, påpekar de. Kärnfysikern Ralph E. Lapp pekade till exempel på ”koltidens decennier” och beklagade denna ”samhällets blindhet, som berövade jorden över 30 milliarder ton kol, dödade mer än 100.000 gruvarbetare, smutsade ned landsbygden och förorenade våra städer med rök, som är skadlig för lungorna”.
Det är sant att millioner människor har lidit av sjukdomar i andningsorganen och utan tvivel fått livet förkortat som en följd av att elkraft har genererats med förorenande fossila bränslen. Kärnkraftverk, å andra sidan, avger normalt inte några synliga eller på annat sätt förnimbara föroreningar. I själva verket har man inte märkt några skadliga effekter av strålning i små doser. Men de som utsätts för en tillräckligt stor dos kan åratal senare få cancer som leder till döden. Man hoppas att de dagliga utsläppen från reaktoranläggningarna inte skall ge upphov åt en cancerepidemi i framtiden och att olyckor inte skall orsaka mera direkta katastrofer.
Medan somliga således hälsar kärnkraften som lösningen på energibristen finns det andra som allvarligt ifrågasätter om nyttan motiverar riskerna. Men finns det några alternativ? Är det fråga om kärnenergi eller ingen energi alls, när de fossila bränslena tar slut?
Det finns fortfarande floder att fördämma för att bygga vattenkraftverk, men somliga tror att denna energikälla i Förenta staterna är utnyttjad ungefär så långt som är lämpligt. Möjligheten att utvinna energi ur jordens heta inre — ånga från heta källor — bedöms också som mycket begränsad. Men hur är det med energin från solen? Möjligheten att utnyttja solenergi för att tillgodose mänsklighetens energibehov kommer att behandlas i ett kommande nummer av denna tidskrift.