När vi vardagligt pratar om kärnkraft brukar det vara atomklyvning, fission, vi tänker på. I framtiden kommer vi kanske att använda fusion – hopslagning av atomkärnor – och på så vis kunna skapa energi utan att påverka miljön negativt. Men där är vi inte ännu. Så i dagens kärnkraftverk används alltså atomklyvning för att utvinna energi.

Så här går kärnklyvningen till:

Energin som används kommer från uran, en svagt radioaktiv, energirik metall som bryts i gruvor världen över. Ett kilo uran ger 50 000 kWh el, vilket ungefär motsvarar två villors årsförbrukning. Motsvarande mängd olja ger 5 kWh el.

I kärnkraftverket beskjuts kärnor av uran-235 med neutroner. Kärnorna klyvs när de träffas av neutronerna. Då frigörs nya neutroner som i sin tur kan klyva fler atomkärnor.

I den här kedjereaktionen frigörs värme och det är den energin man vill ta till vara. För att göra det gör man så här:

Bränsleelementen – alltså elementen där kärnklyvningen sker – i reaktortanken kallas tillsammans för härden. Vatten pumpas genom härden och värms då upp av kärnklyvningen. Vattnet blir till ånga. Ångan driver turbiner. Turbinerna driver i sin tur en generator som omvandlar rörelseenergin till elektricitet.

Ångan leds sedan vidare från turbinen till en kondensor där ångan kyls ner och blir till vatten igen. Därefter leds vattnet åter in i reaktortanken och processen startar om.

Det finns en viktig balansgång i själva atomklyvningsprocessen – kedjereaktionen ska rulla på av sig själv, men ändå hållas kontrollerad. Processen har dock en naturlig bromsningseffekt, säger Lennart Olofsson, lektor i strålningsfysik vid Umeå universitet.

– När det blir fler klyvningar blir det varmare i härden – och när det blir varmare i härden så minskar chansen för nya reaktioner. Det är ett inbyggt skydd.

Dessutom används reglerstavar för att styra processen. Om man matar in stavarna absorberas en del av neutronerna och klyvningarna blir färre – och vice versa.

– Stavarna fungerar som gas- eller bromspedaler, säger Lennart Olofsson.

Den vanligaste typen av kärnkraftreaktorer i dag är lättvattenreaktorer, alltså reaktorer som använder vanligt vatten. Det finns två typer av lättvattenreaktorer, kokvattenreaktorer och tryckvattenreaktorer. I en tryckvattenreaktor finns ett extra steg – i själva reaktortanken är trycket så högt att vattnet där inte kokar, utan det värmer i stället upp en andra krets med vatten till kokning. Det är detta vatten som sedan blir ånga och driver turbinen. Av Sveriges totalt tio reaktorer i drift är sju kokvattenreaktorer och tre tryckvattenreaktorer.

Innan uranmalmen kan användas som bränsle i ett kärnkraftverk av den typ som vi har i Sverige måste den anrikas. Det finns uran i Sverige, men det varken bryts eller anrikas här. Sverige importerar anrikat uran. Därefter tillverkas kärnbränsle i bränslefabriken Westinghouse i Västerås. De färdiga bränsleelementen säljs sedan till kärnkraftverk i Sverige och övriga Europa. De svenska kärnkraftverken köper även kärnbränsle från utländska tillverkare.

När kärnbränslet har använts i reaktorn är det starkt radioaktivt och farligt för människor och miljö. Elproduktionen i en svensk kärnreaktor ger årligen upphov till mellan 15 och 25 ton radioaktivt kärnbränsleavfall. Efter 1 000 år har det mesta av strålningen försvunnit men bränslet är fortfarande farligt om man får det i sig. Därför måste det hållas isolerat i upp till 100 000 år. Även utrustning som har använts i arbetet på kärnkraftverken räknas som radioaktivt avfall.

I Sverige har kärnkraftproducenterna bildat företaget Svensk Kärnbränslehantering (SKB) som ansvarar för allt avfall.

I dag mellanlagras kärnavfallet i Oskarshamn. Var och hur slutförvaringen ska göras har varit en het debattfråga under många år.

Den metod som SKB vill använda kallas KBS-metoden. Det är en djupförvaringsmetod där bränslet kapslas in i koppar och förvaras på ungefär 500 meters djup i berggrunden. Kapslarna ska också omges av betonitlera. I somras bestämde sig SKB för att Östhammars kommun, där kärnkraftverket Forsmark ligger, är den bästa platsen för slutförvaringen. Där ska avfallet alltså förvaras i minst 100 000 år, en så lång period att exempelvis kommande istider måste tas med i beräkningarna.

I slutet av det här året lämnar SKB in ansökningar om att få bygga slutförvaret och då inleds myndigheternas prövning. Slutligen avgör regeringen om SKB får tillstånd att bygga.