Vedlikehold av de amerikanske kjernevåpnene krever en kontinuerlig produksjon av tritium, og den foregår i reaktorer med lavt anriket uran. Men USA mangler egne anlegg til å produsere de nødvendige uranmengdene.
Det amerikanske byrået National Nuclear Security Administration (NNSA), som blant annet har ansvaret for å sikre at de amerikanske kjernevåpnene til enhver tid er klare til å kunne brukes, har fått et uranproblem.
Det er ikke uran til våpnene som det er mangel på, men uran til produksjon av hydrogenisotopen tritium.
Tritium brukes til å sette fart på fisjonsprosessen, som er det første trinnet i et kjernevåpen. Siden tritium har en halveringstid på 12 år, må man jevnlig – med omtrent fem års mellomrom – bytte ut dette materialet.
I bombens andre del, hvor deuterium og tritium fusjonerer, dannes tritium ved en prosess, som starter med nøytroninnfanging i lithium-6.
USA produserer i dag tritiumet sitt i kjernekraftverket Watts Bar ved bestråling av stenger med litium.
Selv om der er rikelige mengder av lavt anriket uran med et innhold på cirka 4 prosent uran-235 på det kommersielle markedet, er det likevel et problem, skriver Physics Today.
Som en del av USAs ikke-spredningspolitikk er det nemlig fastlagt at tritiumproduksjonen må foregå med amerikansk teknologi, og vurderingen er at man bare har lagre nok til å opprettholde tritiumproduksjonen til 2038 med 'amerikansk' uran.
- To trender møtes: – Dette er den største endringen i energibransjens historie (TU Ekstra)
Klokka går
Det kan kanskje virke langt ute i framtiden, men siden det tar tid å bygge opp en produksjon av anriket uran, «går klokka», slik den tidligere amerikanske energiministeren Ernest Moniz fra Obama-administrasjonen formulerte det på et møte i januar.
Inntil 2013 benyttet USA en gassdiffusjonsteknologi som opprinnelig var utviklet i forbindelse med Manhattan-prosjektet under 2. verdenskrig for å produsere lavt anriket uran, men anlegget i Kentucky ble permanent stengt i 2013, siden det ikke kunne konkurrere med moderne sentrifugemetoder.
Sammen med bedriften Centrus utvikler det amerikanske energibyrået en ny type sentrifuger, AC100, som muligens fra og med 2022 kunne danne grunnlaget for et anlegg med 1440 sentrifuger utelukkende til produksjon av anriket uran (både lavt og høyt) til militære formål. Høyt anriket uran med mer enn 20 prosent uran-235 har amerikanerne blant annet behov for til de 'atomdrevne' ubåtene sine.
Problemet er likevel at et anlegg til militær produksjon sannsynligvis vil være mange ganger dyrere i drift enn de mye større og mere effektive anleggene som leverer lavt anriket uran til kommersielle kjernekraftverk.
Og sikkert overraskende for de fleste, er den amerikanske kapasiteten for anriking av uran ikke særlig stor – godt under 10 prosent av verdens samlede kapasitet, ifølge World Nuclear Association.
- Les mer hos danske Ingeniøren: Slik lager man en hydrogenbombe
Uranforsyningens hodepiner
NNSA skal derfor vurdere om man vil bruke store beløp på egenproduksjon av lavt anriket uran til militær bruk, eller om man skal revurdere beslutningen om ikke å bruke lavt anriket uran fra fremmede land – og dermed også i høyere grad blande sammen sivile og militære prosjekter.
Det første skrittet i den retningen ble tatt allerede i 1999, da man besluttet å bruke reaktorene ved Watts Bar til å produsere tritium i stedet for å bygge en dedikert reaktor til formålet.
Internasjonalt vil det også bli holdt øye med hva amerikanerne beslutter seg for, for et militært anlegg vil ikke være under internasjonalt oppsyn fra den internasjonale atomenergiorganisasjonen IAEA, slik et sivilt anlegg vil være.
Artikkelen ble først publisert på Ing.dk
- Thorium som tryggere atomenergikilde: Nytt skritt mot «fysikerens drøm og ingeniørenes mareritt»
