Atomkraft

Efter at have været ude af den danske energistrategi og debat siden 1985 er atomkraft igen blevet et varmt emne i Danmark. Det skyldes især, at Danmark ligesom resten af verden står over for en stor udfordring med den grønne omstilling. Atomkraft ses af nogle som en del af løsningen, når man skal finde en måde at tackle de stigende klimaudfordringer og samtidig løse energikrisen i en verden i forandring. Atomkraft kan nemlig producere stabil, CO2-neutral energi og ses derfor af nogle som en mulig eller ligefrem nødvendig komponent i fremtidens energiforsyning. 

     I denne artikel kan du læse om, hvad atomkraft er, hvad det bruges til, hvordan et atomkraftværk fungerer, og hvor udbredt atomkraft til energiforsyning er i dag. Artiklen beskriver også, hvilken rolle atomkraft har spillet i Danmark og i resten af verden, og det forklares, hvilken betydning atomkraft kan have for den grønne omstilling. Artiklen berører også spørgsmål om sikkerhed i relation til atomkraft. Kan man sikre sig mod atomulykker, og kan man på sikker vis skaffe sig af med det radioaktive affald? Artiklen kommer således også ind på nogle af de ulemper, der kan være ved atomkraft, og nogle af de løsninger, der skal være på plads, hvis atomkraft skal være sikkert.

Der findes to former for atomkraft: fission og fusion. Fission sker ved, at der frigives energi, når tunge atomkerner spaltes. Den energi, vi får fra atomkraftværkerne, opnås ved fission, oplyser Niels Bohr Instituttet på deres hjemmeside “Fysikleksikon. Fission”

. Ved fusion frigives energi, når lette atomkerner smeltes sammen. Fusion er det, der sker i solen, når den producerer lys og varme. Fusion er endnu ikke en brugbar energikilde, men der arbejdes på det både i Danmark og i udlandet, forklarer Videnskab.dk i artiklen “Fusionsenergi: Forskere har annonceret “et historisk stort skridt” i den grønne omstilling”

.

     Det brændstof, der bruges i atomreaktorens fissionsprocess, er uran. Uran er et tungt atom. Dvs., at det har mange neutroner og protoner. Det gør det velegnet, fordi det er relativt nemt at spalte, oplyses det i Den Store Danske i artiklen “Kerneenergi”

. Ved fission beskydes uranatomet med neutroner, som får det til at spalte og frigøre nye neutroner, som så får andre atomer til at spalte. Der er dermed sat gang i en kædereaktion. I processen dannes der varme; derfor skal kædereaktionen nøje kontrolleres, så den ikke løber løbsk og skaber overophedning. Det gøres ved hjælp af neutronabsorberende stave, som tilføjes eller fjernes, afhængigt af om processen skal gå hurtigere eller langsommere.

     Uranen er nedsænket i vand, som opvarmes af fissionsprocessen. Det opvarmede vand kan omdannes til elektricitet i et kraftværk, hvor det i dampform driver nogle store turbiner, som genererer elektricitet. Et atomkraftværk fungerer dermed på samme måde som andre kraftvarmeværker; blot er det fissionsprocessen, der skaber energien, der kan varme vandet op, forklares det i artiklen “Atomkraft og fusionsenergi”

.

Første gang atomkraft blev anvendt, var i den atombombe, der blev sprængt over den japanske by Hiroshima i 1945 i slutningen af Anden Verdenskrig. I 1951 lykkedes det i USA at skabe elektricitet fra atomenergi, mens det daværende Sovjetunionen fulgte trop i 1954. De første anlæg i fuld skala, hvor hele byer kunne forsynes med elektricitet, kom i funktion i USA og Storbritannien omkring 1957, berettes det i National Geographic-artiklen “What is nuclear energy and is it a viable resource?”

. I Danmark blev Atomreaktor Risø åbnet i 1958 med kernefysiker og nobelpristager Niels Bohr i spidsen, men Risø kom aldrig til at producere strøm til forbrugerne, oplyses det i DTUs jubilæumsskrift “Energi til fremtiden: med Risø fra atomkraft til Bæredygtig Energi”

.

Det meste af verdens atomkraft produceres i de vestlige lande og Rusland. Elektriciteten produceres af ca. 440 reaktorer fordelt på 32 lande. Disse producerede i 2021 10 procent af verdens elektricitet. I 2021 fik 13 lande på verdensplan mindst 25 procent af deres elektricitet fra atomkraft, og en stor del af disse ligger i Europa. Frankrig er topscorer med 70 procent elektricitet produceret fra atomkraft, mens Ukraine, Slovakiet, Belgien og Ungarn får 50 procent af deres elektricitetsbehov dækket via atomkraft, angives det i artiklen “Nuclear Power in the World Today” fra World nuclear organisation

. Tyskland har derimod fra april 2023 helt udfaset atomkraft. I Norden har både Finland og Sverige atomreaktorer, og mere end 30 procent af disse landes elektricitetsbehov dækkes af atomkraft. Hverken Norge eller Danmark har egne atomkraftværker; men godt 3 procent af strømforsyningen i Danmark dækkes af atomkraft fra svenske værker.

Energiproduktionen ved spaltning af uran er meget stor, fordi kræfterne i atomer er meget stærke. Sammenlignet med andre energiproducerende processer kræves der derfor langt mindre materiale til at skabe den samme mængde energi. F.eks. kræver det forbrænding af 2,5 millioner kg kul at opnå lige så meget energi, som man får ved 1 kg spaltet uran, forklares det i artiklen “Kerneenergi” i Den store danske

.

     Spaltning af uran har den yderligere fordel, at det ikke danner CO2 eller forårsager luftforurening, i modsætning til elektricitet produceret af fossile kilder som kul, olie og gas, forklares det i artiklen “Nuclear Energy” fra National Geographics

. Energi produceret ved atomkraft bidrager altså ikke til den globale opvarmning.

Solceller og vindmøller producerer CO2-neutral energi ligesom atomkraft. Til gengæld er de meget pladskrævende, oplyses det i artiklen fra Dr.dk “Atomkraft Ja tak eller hvad? Her er 3 fordele og ulemper fra den kontroversielle energikilde”

. Derudover er der perioder, hvor der ikke produceres energi, fordi solen ikke skinner og vinden ikke blæser, mens et atomkraftværk kan køre døgnet rundt. Men det er dyrt at bygge et atomkraftværk, bl.a. fordi der stilles meget høje krav til sikkerhed for at undgå en gentagelse af fortidens atomkraftulykker og for at sikre værket mod terrorangreb. På den baggrund har danske forskere i rapporten “Fakta om Atomkraft i Danmark”

  beregnet. at elektricitet fra atomkraft, der blev bygget i Danmark i dag, ville være ca. dobbelt så dyr at producere som elektricitet fra sol og vind.

Selvom kernefysiker og nobelprismodtager Niels Bohr var foregangsmand inden for atomkraft, og atomreaktor Risø åbnede i 1958, blev atomkraft aldrig en del af den danskproducerede energiforsyning. Det blev besluttet af Folketinget i 1985, at atomkraft ikke skulle indgå i den danske energiforsyning, berettes det i jubilæumsskriftet “Energi til fremtiden: med Risø fra atomkraft til Bæredygtigt Energi”

. Trods oliekrise i 1970erne med høje energipriser til følge, førte bl.a. placeringen af det svenske atomkraftværk Barsebäck kun 20 km fra København til, at et flertal i befolkningen bakkede op om anti-atomkraft-bevægelsens “Atomkraft Nej-tak” kampagne. Det sidste skub til beslutningen blev ulykken på atomkraftværket Tremileøen i USA i 1979 og stigende omkostninger ved anlæggelse af atomkraftværker. Risøs sidste atomreaktor blev lukket i 2001, og Barsebäcks sidste reaktor blev slukket endeligt i 2005. Debatten om atomkraft som energiløsning er dog endnu engang blusset op, fordi Europas afhængighed af russisk gas er blevet uholdbar efter Ruslands invasion af Ukraine, forklares det i artiklen “Energikrisen 2022” i Den store danske

.

Atomkraft har hidtil spillet en større rolle i vestlige, økonomisk stærke lande i Europa og Nordamerika end i udviklingslande. Det skyldes, at økonomi, stabilitet og teknologisk knowhow har været en forudsætning for atomkraft. Der er fortsat næsten ingen atomkraftværker på det afrikanske kontinent og kun få i Indien og Kina, oplyses det i artiklen “Nuclear Power in the world today” fra World Nuclear Association

, men det er måske ved at ændre sig. Mængden af energi fra atomkraft har dog holdt sig på nogenlunde samme niveau de seneste 20 år efter en kraftig stigning i antallet af atomkraftværker i 1980erne og 90erne. Senest lagde atomkraftulykken i Fukushima i Japan en dæmper på ønsket om at opføre nye atomkraftværker eller udbygge de eksisterende.

Udover at generere elektricitet er atomkraftenergi CO2-neutral. I 2045 skal Danmark være klimaneutralt, med en delmålsætning på 70 procent reduktion i 2030, hvilket vil sige, at der ikke må udledes mere CO2, end der optages. Danmark satser på bl.a. vind og sol som CO2-neutrale energikilder, men i udlandet ser det anderledes ud. OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) peger i sin årlige rapport for 2022 om verdens energibehov og klimatilstand “World Energy Outlook 2022” [12)] på, at hvis verdens klimamål for 2050 med en CO2-neutral udledning skal nås samtidigt med, at verdens befolkning vokser, vil det være nødvendigt at øge mængden af energi produceret ved atomkraft dramatisk. Rapporten peger på, at der skal produceres mere end dobbelt så meget elektricitet fra atomkraft i 2050 end i dag.

Når brændslet fra en atomkraftreaktor er brugt op, bliver det til radioaktivt affald, som er farligt for levende organismer. Affaldet fortsætter med at være radioaktivt i tusindvis af år, og derfor skal det opbevares sikkert, så det ikke forurener omgivelserne, oplyses det i National Geographic-artiklen “Nuclear Energy”

. I mange lande er langvarig opbevaring af atomaffald et uløst problem. I Finland har man boret dybe tunneler i grundfjeldet til opbevaring af det radioaktive affald, mens store atomkraftnationer som USA endnu ikke er nået til en endelig løsning. I Danmark opbevares radioaktivt affald fra bl.a. Risø, sundhedsvæsen, industri og forskning også midlertidigt, oplyses det i artiklen “Atomkraft Ja tak eller hvad?”

.

Atomkraftulykkerne på Tremileøen i USA i 1979, Tjernobyl-atomkraftulykken i Ukraine i 1986 og ulykken på atomkraftværket i Fukushima i Japan i 2011 chokerede verden, oplyses det i artiklen fra National Geographic “What is nuclear energy and is it a viable resource?”

. Det kan nemlig gå meget galt ved atomkraftulykker. Ved Fukushima- og Tjernobyl-ulykkerne nedsmeltede atomkraftreaktorerne som følge af overophedning, og derved slap radioaktivt materiale ud og spredte sig over enorme landområder. Mens ulykken ved Tjernobyl var en kombination af en problematisk atomreaktor og menneskelige fejl, skete atomkraftulykken ved Fukushima som følge af en naturkatastrofe.

Tjernobylulykken i 1986 er den største atomkraftulykke nogensinde. Her spredtes radioaktivt materiale ud over Europa og nåede så langt som til Nordsverige, hvor man i årene efter ulykken ikke kunne dyrke jorden på grund forureningen fra det radioaktive affald, oplyses det i artiklen “Chernobyl disaster” fra opslagsværket Britannica

  Den største koncentration af det radioaktive materiale faldt i området omkring værkerne, hvorfor omkring 200.000 mennesker måtte evakueres. Et område på størrelse med Fyns er fortsat for forurenet til, at mennesker på ny kan bosætte sig der.

Selvom risikoen for en atomkraftulykke er lav, er følgerne alvorlige, når det sker. Så til trods for at uran er en billigere kilde til energi end fossilt brændsel, er de atomkraftanlæg, der bygges i dag, blevet dyrere og tager lang tid at bygge – netop for at skabe så stor sikkerhed som muligt, forklares det i artiklen “Nuclear power - Economics” i opslagsværket Britannica

. Det skyldes krav til sikkerhedsprocedurer, bygninger, transport og opbevaring af uran. Kontrolinstanser som Det Internationale Atomenergi Agentur, IAEA, holder øje med, at alle kravene til et atomkraftværk er opfyldt, så risikoen for ulykker og terror er minimal, og så uran fra atomkraftværkerne ikke bruges til at lave atomvåben med, forklares det i artiklen fra National Geographic “What is nuclear energy and is it a viable resource?”

.

Klimarådet har konstateret i “Statusrapport 2023”

, at de nuværende mål for CO2-reduktion ikke kan nås med de igangsatte og planlagte initiativer. Skal Danmark derfor opfylde sine klimamål, skal der CO2-neutral atomkraft til; ellers når vi det ikke, udtaler atomkraft forsker Bent Lauritzen i artiklen “Bør Danmark genoverveje sin holdning til atomkraft?” fra Akademikerbladet

. Hertil kommer, at atomkraft produceres døgnet rundt, mens den CO2-neutrale energi fra sol og vind fluktuerer med mængden af sol og styrken af vinden. Endelig er sol og vind langt mere pladskrævende end atomkraft, forklarer Bent Lauritzen i artiklen “ Atomkraft Ja tak! eller hvad? Her er 3 fordele og ulemper ved den kontroversielle energiform”

  og har en langt større umiddelbar effekt på landskabet end et atomkraftværk vil have.

Atomkraftmodstandere peger på risiko for alvorlige ulykker og det uløste problem med deponering af farligt radioaktivt affald. Herudover peger en række forskere i energiløsninger i rapporten “Fakta om atomkraft i Danmark

  på, at atomkraftværker tager mange år at bygge og derfor ikke på den korte bane kan være med til at sikre hverken Danmarks forsyningssikkerhed eller landets klimamål. Derudover viser beregninger, at atomkraft er dyrt at etablere. For Danmark kan det bedre betale sig at investere pengene i andre bæredygtige energiformer som vind og sol, fordi de kan etableres hurtigere og kan producere energi billigere end atomkraft, vurderer forskerne. Endelig peger de på, at atomkraft ikke vil sikre Europa energiuafhængighed, fordi uranminerne ligger i andre dele af verden.

Danmarks nuværende mål for CO2-reduktion kan ikke nås med de initiativer, Danmark har igangsat, har Klimarådet konkluderet i rapporten “Statusrapport 2023 Danmarks nationale klimamål og internationale forpligtelser“

. Selvom sol og vind er billigere end atomkraft, er der ikke nok. På trods af det vurderes det i rapporten “Fakta om atomkraft “, udgivet af Aalborg Universitet

, at atomkraft ikke er løsningen for Danmark, bl.a. fordi byggetiden er for lang. Dertil kommer, at energi fra sol og vind er væsentligt billigere end energi fra de meget dyre atomkraftværker, der opføres i dag. Rent politisk var der i 2023 hos regeringen da heller ingen appetit på atomkraft, hvilket fremgår af artiklen “ »Det er bare no go«: Klimaminister afliver håb om atomkraft i Danmark”

  fra Politiken 10. februar 2023, hvor Danmarks klima-, energi- og forsyningsminister Lars Aagaard er citeret. Hvordan klimamålene skal nås, er ikke afklaret, men atomkraft er fortsat ikke en del af løsningen.

Hvis verden skal nå sine klimamål, skal der meget mere atomkraft til, slår FN fast i en rapport om klimaet, står der i artiklen “International climate objectives will not be met if nuclear power is excluded, according to UNECE report”

. Rapporten peger også på, at øgede investeringer i vedvarende energi som f.eks. atomkraft også vil kunne afhjælpe og er nødvendig for at klare Europas nuværende energikrise. 60 nye atomkraftværker er på vej i 15 lande, de fleste i Kina, Indien og Rusland oplyser World Nuclear Association i artiklen “Plans for new reactors worldwide”

  19 af de planlagt værker forventes at åbne allerede i 2023-24 resten inden 2030 . Men også Sverige og Finland har valgt den vej, idet man i de to lande har besluttet at bruge endnu mere atomkraft som en del af strategien for at tackle både klimakrisen og energikrisen. Finland forventer således i modsætning til Danmark at nå målet om CO2-neutralitet i 2035. Det fremgår af artiklen “Sådan har EU klaret energikrisen indtil videre” fra DIIS

.