Mikä estää siirtymästä hyötöreaktoreihin?

[Heikki Jokipii]

Tuosta kirjoituksesta vielä:

By the late 1970s there was a lot of activity around the world in developing designs for plutonium breeder reactors.

Miten ihmeessä kehitys sitten tyssäsi, lännessä?

Ehkä Tiede-lehti ja Helsingin Sanomien tiedeosasto sen meille aikanaan kertoo. Ainakin olen pyytänyt sitä heiltä. Edes yksi artikkeli breedereistä. Pliizzz.

[Heikki Jokipii]

Vai onko Kiinalla ratkaisu?

Kalevi Nissilä X:ssä:

Tiekun koko teksti: Kiinan hallituksen tiedemiehet ovat julkistaneet suunnitelmat ensimmäisestä laatuaan kokeellisesta ydinreaktorista, joka ei tarvitse vettä jäähdytykseen..

Sulan suolan ydinreaktorin, joka toimii nestemäisellä toriumilla uraanin sijasta, odotetaan olevan turvallisempi kuin perinteiset reaktorit, koska sulan suolan jäähtyy ja jähmettyy nopeasti, kun se altistuu ilmalle, ja eristää toriumin, joten mahdollisesta vuodosta aiheutuu paljon vähemmän säteilyä ympäristöön kuin perinteisten reaktoreiden vuodoista.

Prototyyppireaktorin odotetaan valmistuvan ensi kuussa, ja ensimmäiset testit alkavat jo syyskuussa. Tämä tasoittaa tietä ensimmäisen kaupallisen reaktorin rakentamiselle, jonka on määrä valmistua vuoteen 2030 mennessä.

Koska tämäntyyppinen reaktori ei tarvitse vettä, se voi toimia myös aavikkoalueilla. Ensimmäinen kaupallinen reaktori sijoitetaan Wuwein aavikkokaupunkiin, ja Kiinan hallitus aikoo rakentaa lisää reaktoreita Läntiesen Kiinan harvaan asutuille aavikoille ja tasangoille sekä jopa 30 reaktoria Kiinan Belt and Road -aloitteeseen osallistuviin maihin. Kyseessä on maailmanlaajuinen investointiohjelma, jossa Kiina investoi 70 maan infrastruktuuriin.

Toriumreaktorit eivät ole yleistyneet, koska uraani on halpaa ja sitä on maankuoressa paljon. Toriumiin, samoin kuin uraani 238:een, perustuva hyötöreaktori edellyttää säteilytetyn polttoaineen jälleenkäsittelyä, jossa hyödetty uusi polttoaine erotetaan kemiallisesti. Jälleenkäsittely on kallista, koska siinä käsitellään erittäin radioaktiivisia nesteitä.

Torium ydinpolttoainekierrossa ei synny plutoniumia. Sen takia toriumreaktorin käytetty polttoaine on kymmenien tuhansien vuosien päästä vähemmän radioaktiivista kuin uraanireaktorin käytetty polttoaine.

Toriumia ei voida käyttää nykyisissä, yleisesti käytössä olevissa, uraanin käyttöön perustuvissa, kevytvesireaktoreissa. Siirtyminen toriumin käyttöön vaatisi toisenlaisia uuden sukupolven reaktoreita ja sen myötä myös suuria investointeja, niin tutkimuksen kuin toteutuksenkin osalta. Torium-vaihtoehtoa ydinenergiatekniikassa on historiallisista ja poliittisista syistä tutkittu ja toteutettu huomattavasti vähemmän kuin uraanivaihtoehtoa
5.39 ip. · 11. toukok. 2025

Tuossa olisi Tiede-lehdelle ja Helsingin Sanomien tiedeosastolle ihan tuoreen uutisen paikka. Jossa sitä voisi laajemminkin arvioida.

Joku voisi myös kysyä USA:n energiaministeri Wrightiltä, miksi amerikkalainen ratkaisu on parempi

[Heikki Jokipii]

Tämä Graalin malja kiehtoo Hesaria:

Fuusioreaktori voi tarjota lähes rajattomasti energiaa, pian sellainen saattaa päätyä Suomeen

Energia | Fuusioreaktorin kehitykseen liittyy samanlaista tieteellisen kilpajuoksun makua kuin aikanaan kuumatkailussa. Pian sellainen saattaa nousta Suomeen.

Sen sijaan se näyttää yhä melko tyystin unohtaneen hyötöreaktorin. Joskus se kirjoitti siitä näinkin myönteisesti:

Ranska päätti purkaa kiistellyn Superphenix-hyötöreaktorinsa

Mutkikas plutonium- ja energialaitos meni yli voimien
Tilaajille
MARKKU SAKSA
4.2.1998 2:00

PARIISI-Ranskan Superphenix-hyötöreaktorista tuli kymmenien miljardien markkojen nöyryytys ydinvoimateollisuudelle ja ydinfyysikoille, kun hallitus päätti purkaa kiistellyn voimalan.

Hyötöreaktori olisi tekninen ihanne, sillä se olisi tuottanut energian lisäksi luonnonuraanista tavallisten ydinvoimaloiden polttoainetta, plutoniumia, ilman kallista rikastamisvaihetta.

[Heikki Jokipii]

Sen sijaan Tiede-lehden 6/2025 muutenkin loistavassa artikkelissa ...

Ydinvoimaa tarvitaan lisää ja paljon

(maksumuuurin takana) oli ydinjätteen kierrätystarpeesta ...

Kun reaktorien määrä kasvaa, pulmaksi tulee polttoaineen riittävyys. Nykytahdilla uraania riittäisi vain noin 90 vuodeksi, mutta tuotannon kolminkertaistuttua 30 vuodeksi.

... on tämä kohta:

Toinen mahdollisuus voisivat olla niin sanotut hyötöreaktorit. Niissä uraaniytimien halkeamisessa vapautuvia neutroneita hidastetaan, jolloin ei-reaktiiviset uraani- ja toriumatomit kaappavat netroneita ja muuttuvat halkeamiskelpoisiksi plutonium- ja uraaniatromeiksi. Hyötöreaktori tuottaa enemmän polttoainetta kuin kuluttaa,

(Hyvärinen:) Idea on vanha, mutta hyöttöreaktoreita on vähän. Halpaa uraania on kannattanut hajottaa huonollakin hyötysuhteella.

Olisiko tämä vaikuttanut asiaan?

Minulla on kysymykseni Hesarille/Tiede-lehdelle vetämässä, koska siellä kerrotaan perusteellisesti hyötöreaktoreista.

Vaikea sanoa, mutta ainakin se tilaisuus tuossa missattiin, että olisi kerrottu olemassa olevista hyötöreaktoreista. Kyllä, osaan ymmärtää syynkin, miksi se juuri nyt on hyvin vaikeaa.

[Heikki Jokipii]

Jos ja kun Hesarille ja Tiede-lehdelle on nyt ymmärrettävästi*) kiusallista mainita Venäjää missään myonteisessä yhteydessä, miten olisi kuvaus edistyksestä asiassa Intiassa?

https://en.wikipedia.org/wiki/Prototype_Fast_Breeder_Reactor

Tästä kaupallistamisprojekstista saisi kaksikin syytä siitä kirjoittaa:

https://en.wikipedia.org/wiki/FBR-600

The Fast Breeder Reactor-600 (FBR-600) or Indian Fast Breeder Reactor (IFBR) or Commercial Fast Breeder Reactor (CFBR) is a 600-MWe fast breeder nuclear reactor design presently being designed as part of India's three-stage nuclear power programme to commercialise the Prototype Fast Breeder Reactor built at Kalpakkam.

Ensinnäkin tämä:

The use of thorium-232, which in itself is not a fissile material, as a blanket is also envisaged in this stage. By transmutation, thorium will create fissile uranium-233 which will be used as fuel in the third stage. FBR is thus a stepping stone for the third stage of the program paving the way for the eventual full utilization of India's abundant thorium reserves.

Eli suunnitellaan jo toriumin käyttöä polttoaineena.

Lisäksi juuri täksi vuodeksi suunnitellaan laitoksen käyttöönottoa.

Tekniikka ja Talous jo siitä viime vuonna kertoi:

Ennätystehokkaat 4. polven ydinvoimalat ovat askeleen lähempänä. 500 MW natriumjäähdytteinen reaktori käynnistyy ensi vuonna

Intiassa käynnistyy neljännen polven nopea hyötöreaktori ensi vuoden loppuun mennessä.

______________________

*) vai onko se ymmärrettävää? Breederin kehittämisestä vastaavat henkilöt, voidaako heitä pitää vastuullisina Venäjän sotapolitiikasta? Liian helppo vastaus on, että kaikki venäläiset ovat siitä vastuussa.

[Heikki Jokipii]

Tuota amerikkalaisten ilmaisua, kehittynyt ydinvoima, advanced nuclear, käytetään niin vapautuneesti ja yleisesti tarkoittamaan kaikkea edistystä ydinteknologissa, että valitettavasti emme enää voi olla varmoja, viitataanko sillä hyötöreaktoreihin.

Mm. pienvoimalat ovat jo advanced nuclear. Siinä puheessa.

[Heikki Jokipii]

Reippaasti linjallaan:

Australias Energy Future. By David Archibald.

In summary, we will be going to Net Zero whether we like it or not. Because one day we will run out of coal and oil and all the other good stuff from the Earth.

But we have a perfectly wonderful future to look forward to with nuclear power by the breeder reactor route.

Hänen kohdallaan ei epäselvyyttä ole. Hän todella tarkoittaa hyötöreaktoreita.

[Heikki Jokipii]

Tässä mennään taas mukaan kansainväliseen lottoarvontaan:

Fuusioreaktoria rakentava ruotsalaisyhtiö etsii isoa tonttia Helsingin seudulta

Fuusioenergia | Ruotsalainen Novatron etsii sijoituspaikkaa ja rahoittajia kolmannelle koereaktorille, jonka hinta nousee 700-900 miljoonaan. Helsingin seutu nousi VTT:n tekemässä arviossa suosikiksi.

Jos tuo onnistuu, kaikki huolemme ovat ohi.

Novatron on startup-yhtiö, joka kehittää tosissaan suuren mittaluokan fuusioreaktoria. Reaktori tuottaisi energiaa fuusioimalla vedyn isotooppeja toisiinsa niin, että muodostuu heliumia.

Reaktiossa vetyatomeista vapautuu neutroneja ja niiden mukana suuri määrä energiaa.

Monia fuusioon liittyviä ongelmia on pystytty viime vuosikymmeninä ratkomaan kansainvälisissä tutkimushankkeissa. Silti ratkottavaa riittää.

Mutta siihen asti tuokin hanke luultavasti syö Suomen sähköä. Koeteltu hyötöreaktoritekniikka on ehkä liian arkista. Tai liian venäläistä?

[Heikki Jokipii]

Ydinvoimasta yleisesti:

Let us Face The Nuclear Elephant in the Room

There is lots of talk about nuclear power around the world today. However, except for China and, maybe, Russia, there is no action.

Talk means nothing, but action means everything. Perhaps the reason for inaction is the massive waste of government funding for nuclear power promises. Private capital produces many times more production than government funding does. Maybe if the money was left in the hands of the people, some sense of urgency could be realized. Moreover, to secure monopolies for those who own them, massive government roadblocks are placed in the way of any competition that could disrupt the profits from these monopolies.

Sitten vielä hyötöreaktoreista erikseen:

Fast reactor recycling, basically, involves dumping chemically altered SUNF (already existing) into a vat of hot molten salt (or sodium). The magic of breeding allows uranium that is unusable in conventional reactors to produce 50,000,000 times more power than coal. This releases at least 90% of the uranium power instead of the current 3%.

Remember, countries are proposing to pay hundreds of billions of dollars to bury or throw this uranium material away. Even then, they cannot find a way to do so because the public does not want it in their backyard. We are proposing that we turn this hundreds of billions of dollars of liability into hundreds of trillions of dollars of electricity revenue. Sound impossible? Well, a reactor called Experimental Breeder Reactor-II demonstrated this capability with technology called pyroprocessing (extracting elements using voltage and chemistry) and fast reactor recycling. Modern technology allows this to be done with liquid fuel mixed right in with the molten salt (best process). Of course, there are many different ideas of how this can be done. The best way to find out which works best is to try it. Only privately capitalized industry tries things more than they talk. So, do you want talk or action?

Siis teknologia on jo olemassa. Mutta jännittävämpää lienee puuhata sellaisen kanssa, jota ei ole, ja jonka onnistuminenkin on epävarmaa (vrt. juuri edellinen puheenvuoro)?

[Heikki Jokipii]

IAEA tästä monella artikkelilla (Nov, 2025):

The need for fast breeder reactors

Yleisjohdanto:

The world for many decades to come will have to rely to an ever increasing extent on nuclear energy to meet the demands for primary energy. To meet these requirements we must, however, have a reactor type with lower needs for uranium and also enrichment services, which otherwise may place a limitation on how far nuclear energy can be used.The breeder reactor, with its ability to convert uranium 238 into fissile plutonium, is a solution and would indeed offer a practically inexhaustible source of energy from uranium for centuries to come. The basic reason is that the very much higher utilization of the uranium in a breeder reactor (more than 60 times higher than in a light water reactor) permits the use of uranium of much higher initial price, and the available reserves multiply as a consequence

***

Uutisia Venäjältä (5.10.2025):

Venäjä hehkuttaa Siperiaan valmistuvaa, ennennäkemätöntä ydinvoimalaa

Mitä Venäjän hanke tarkalleen tarkoittaa, jää osittain arvailujen varaan.
[..]
Venäjä aikoo rakentaa suljettuun polttoainekiertoon perustuvan ydinvoimalan, maan presidentti Vladimir Putin julisti 25. syyskuuta Moskovassa ydinenergia-alan kokouksessa. Voimala on tarkoitus rakentaa Tomskin alueelle eli Siperian länsiosiin, Putin sanoi Venäjän valtion uutistoimisto Tassin mukaan.

Kuvatektistä:

Yhdysvalloissa toimi vuosina 1964-1994 pieni 20 MW ydinlaitos EBR II, jossa ydinpolttoainetta kierrätettiin samalla tontilla. Yksi mahdollisuus sille, mitä Venäjän tuore tiedotus tarkoittaa, on tämänkaltainen laitos. Argonnen kansallislaboratorio

(linkin lisäys HJ)

Rohkeasti sitten arvailun varaan: kyseessä on uusi, entisiä suurempi hyötöreaktori, breeder.

[Heikki Jokipii]

WUWT:

Time to build reactors fueled by nuclear waste

Todays generation IV and V fast reactors, including molten salt reactors, can be designed to burn most of the remaining 95% (1% becomes plutonium) of what Curtis calls slightly used nuclear fuel (SUNF), if it is recycled (rather than merely reprocessed).

If the U.S. adopted true nuclear fuel recycling, says Curtis, the cost of nuclear-generated electricity could fall dramatically. First, from being able to use nearly all the uranium fuel to generate electricity; second, from significant reductions in the amount, and half-life, of the remaining nuclear waste, and maybe even ending the quest for deep underground burial.

Hesari ja Tiede-lehti eivät näytä luopuneen päätoimittajan vaihtuessakaan omertasta koskien hyötöreaktoreita.

[Heikki Jokipii]

Em. WUWT-artikkelissa mainittu asiantuntija väittää hyötöreaktoriratkaisun lopulta tulevan halvaksi (lihav. HJ):

Curtis believes that fully embracing SUNF recycling and building reactors capable of using recycled nuclear fuel could enable leveraging most of the 50 billion currently in the Congressional Nuclear Waste Fund to jumpstart a private initiative to recycle the SUNF into up to a trillion dollars worth of recycled nuclear fuel.

Had the NRC, the media, and the fear mongers realized in 1986 that recycling was not only possible but profitable, the U.S. might today have multitudes of fast reactors burning SUNF and providing electricity to American people and industries for pennies a kilowatt-hour. That is why Curtis believes the NRC, and federal subsidies that lock companies into bureaucratically determined reactor designs, need to go.

Ilmaistuna tuolla tavalla.

Yllättävää. Tätä taustaa vasten.

***

Tuossa kirjoituksessa ei muuten iloita ydinvoiman uudesta noususta sinänsä, USA:ssa! Jotain muuta tarvitaan.

[Heikki Jokipii]

Hesarin omerta jatkuu. Tänään se julkaisi käännöksen New York Timesistä (3 sivua!):

Kiina ja Yhdysvallat kilpaikevat fuusioenergian hallinnasta

Jostain syystä sitä ei ole, edes maksumuurin takana, netissä.

Tuossa artikkelissa ei tietysti olisi voinut kertoa hyötöreaktorista. Mutta siitä ei Hesari kerrro muuallakaan, missään, koskaan.

Arikkeli hehkutti, kuinka fuusioenergia voisi tarjota lähes rajattoman määrän energiaa. Joka ratkaisisi tekoälynkin suuren energiankulutuksen ongelman. Plus tietysti poistaisi riippuvuuden fossiilisista polttoaineista, joiden käyttö uhkaa lämmittää maailmaa.