Påsken er over (og vel så det), men det er ikke føljetongen om thorium riktig ennå - her kommer del fem.

Jeg tror forresten jeg har gjort noen valg med tanke på farge og "rød tråd" for bryllupet som jo kommer til å komme (nei, vi har ikke bestemt dato, men det blir i 2019, helt sikkert), og jeg kommer nok til å dele litt bryllup her inne fremover - i tillegg til oppdateringen om plutoniumeksperiment, og andre kjernefysikk og forskning-ting, selvsagt. Regner med det ikke kommer som noe stort sjokk at det å planlegge bryllup natrulig nok blir en del av tankene mine i større eller mindre grad i mpnedene fremover - litt bridezilla må man ha lov til å bli 😉 Dere kan jo gjerne gjette på hvilke farger dere tror kommer til å gå igjen i bryllupet til Anders og meg...

Greia med thorium, DEL V

I motsetning til uran så har thorium ingen fissil/spaltbar isotop i seg, sånn som man finner det i naturen (uran har isotopen uran-235, som altså er spaltbar). For å starte prosessen der thorium-232 (som man finner thorium ute i naturen) forvandles til uran-233 trenger man en nøytronkilde (i uranbrensel så er denne kilden fissilt uran-235, som altså allerede er tilstede). Det fins flere mulige valg nøytronkilde: En ekstern kilde - en aksellerator som produserer nøytroner ved spallasjon av feks bly (som ble foreslått av carlo Rubbia), bygge opp en viss mengde uran-233 som videre kan brukes som nøytronkilde (en catch-22 her er at du trenger å ha throium-brenselssyklusen gående for å kunne starte thorium-brenselssyklusen for å produsere uran-233), plutonium fra resirkulert uranbrensel, eller, som denne avhandlingen tar for seg (Artikkel 1), rent eller så å si rent uran-235.

Thorium-brenselssyklusen trenger ett nøytron for å omdanne thorium-232 til uran-233, og ett nøytron for å fisjonere (spalte) uran-233, for hver eneste nøytron-generasjon. Siden Eta og Alpha (som det sto om i del 4 av denne føljetongen, som det er linket til neders i dette innlegget) er det de er, er det i prinsippet mulig å breede i et termisk nøytronspektrum (altås med nøytroner med lav energi). I det som ble kalt the Shippingport Light Water Breeder Reactor program ble det demonstrert at breeding absolutt var mulig i en lettvannsreaktor (som betyr termisk nøytronspektrum). Denne reaktoren hadde dog en meget spesiell geometri, og den ble aldri kommersialisert.

Andre strategier som kan brukes for å oppnå breeding er:

  • å fjerne nøytrongifter som spiser nøytroner (hovedsakelig fisjonsprodukter): saltsmeltereaktor-teknologi (MSR)
  • å bruke en ekstern nøytronkilde (ADS)

Ingen av disse alternativene er "off the shelf", og de er ikke egentlig realistiske valg per i dag.

Uavhengig av dette; selv om breeding er vanskelig å få til, så er det mulig å forbedre breeding-ratioen sammenliknet med standard uran-brensel i en standard trykkvannsreaktor allerede "i dag". Ved å bruke denne siste strategien vil man også få thorium inn i den kjernefysiske brensels-miksen, og på den måten drøye uranressursene i verden.


Resten av denne føljetongen kan leses nedenfor 🙂

Påskekrim á la SunnivaRose

Påskekrim DEL II

Påskekrim, del III

Dr. Rose-jubileum, og thorium-brenselssyklusen (påskekrim del 4)

4

Hei dere, dette innlegget hadde jeg egentlig veldig lyst til å skrive på søndag, men med tanke på datoen følte jeg nesten at jeg måtte vente (i går fikk jeg bare aldri tid til å sette meg ned og skrive...). Tittelen sier vel strengt tatt sitt: Denne påsken ble helt spesiell, da den endte med at Anders og jeg ble forlovet ♥

Som jeg fortalte i forrige innlegg, så skulle Anders og jeg en liten tur til Roma denne påsken. Det var faktisk litt tilfeldig at det var akkurat Roma vi skulle til - vi ville bare til en eller annen fin Europeisk by, der vi kunne slappe av og koble helt ut i en to døgns tid, og vi landet altså på Roma. Vi dro tiiidlig fredag morgen, og siden vi var ganske slitne denne dagen (kombinert med ikke det beste været i Roma denne helgen) ble det en god del tid på hotelrommet. Men det gjør jo ingen ting når målet bare er å være sammen, drikke vin, slappe av og kose seg sammen 🙂

Lørdag sov vi til vi våknet. Det regnet ute, men, som sagt, vi skulle bare være sammen, så det var ikke noe vi brydde oss om. Vi fikk frokost på rommet, og spiste denne i sengen. Etterhvert letnet været, og vi kom oss ut - planen var å se om vi fikk "checket" av noen flere ting på Roma-listen (Colosseum og Forum Romanum fikk vi til på fredag). Vi ruslet inn i smågatene, og plutselig var vi ved Pantheon. Her var det lang kø (supersjokk!), men den beveget seg raskt, så vi stilte oss i den, og kom oss inn i Pantheon uten å egentlig føle at vi hadde stått i kø - vi hadde bare beveget oss litt sakte på en linje, liksom. Pantheon var flott, og jeg er glad vi valgte å gå inn 🙂

Da vi kom ut tittet solen frem, og jeg var innstilt på at nå ville jeg ha Gelato - men ombestemte meg og fikk meg heller en pistasj-Cannoli. O. M. G! Fantastisk å gå videre gjennom smågatene og gumle på denne smørkremsaken (hvis det er riktig å si det?), mens vi beveget oss i retning Spansketrappen. Ny "check" på listen. Vi gikk opp denne, og satt oss og tok et glass vin på toppen, med utsikt ut over Spansketrappen og området nedenfor...til det begynte å regne. Stedet vi satt på hadde ikke noe inne-området, eller noe tak, så da var det bare å betale og komme seg avgårde. Vi løp gjennom regnet, og jeg ble utrolig fnisete, og lett og glad (løpe hånd i hånd med kjæresten i regnet i Roma, liksom ♥). Heldigvis måtte vi ikke løpe langt før vi fant et sted vi kunne sette oss under tak, få oss en kaffe, og så litt mer vin, når det sånn halvveis sluttet å regne fant vi ut at det var like greit å bevege seg i retning av hotellet igjen.

Vi var blitt ganske sultne nå, siden det begynte å bli et godt stykke ut på ettermiddagen, og ved hjelp av TripAdvisor fant vi en herlig kjeller med den mest fantastiske spekemat- og osteplanken, og en deilig flaske rødvin. Etter at alt dette hadde blitt fortært gikk vi hjem - kun avbrutt av et lite Gelato-stopp 🙂

Det var jo en helt perfekt dag, og etter ca 6 timer ute i Roma, var det alstå helt fint å komme seg inn på rommet, sammen med noen flasker vin, litt sjokolade, og annet snacks. Vi fylte jacuzzien (ja, jeg glemte å si at vi hadde jacuzzi-rom - dét var faktisk hovedgrunnen til at vi landet på akkurat dette hotellet, og dermed Roma), spratt en flaske Prosecco, og roet oss helt. Ikke at vi var fryktelig urolige før dette, heller, men man blir fort enda roligere når kroppen blir nedsenket i deilig, varmt vann - spesielt når hånden holder et glass med kalde bobler rett over det varme vannet.

Etter en stund var én flaske tom, og Anders gikk for å hente en som ikke var tom. Han satte seg ned på trappen opp i jacuzzien, og satte ned flasken. Og plutselig, i fra "ingenting" satte han frem en liten, mørkeblå eske på kanten av bassenget. Da skjønte jeg hva som skjedde. Mitt svar til Anders var selvfølgelig "Selvfølgelig vil jeg det!". Jeg ble så overrasket, og så glad! For meg var dette det helt perfekte frieriet: En herlig, morsom dag sammen med kjæresten på ferie, som ender småbrisen i boblebadet, med en nydelig ring (han har gjort en meget god jobb der og, altså) på fingeren ♥♥♥


I går startet vi selvsagt på et Google Doc for planleggingen av bryllupet (shit, jeg må klype meg i armen - vi skal faktisk arrangere bryllup!), og jeg syns bare mailen ble litt morsom. Noe sånn "hei, skal vi inngå samarabeid om bryllup, kanskje" - veldig formelt, liksom 😀 (Ikke at det å gifte seg ikke er formelt, for det er det jo i aller høyeste grad, men det er heldigvis også ganske så romantisk ♥)

Anders vil dele livet sitt med meg, og jeg vil dele livet mitt med ham. Selv om jeg ser sånn ut, tidlig en fredags morgen (jepp, 14 fine bilder han tok av meg på gardermoen, på vei på ferie) :P♥

 

I dag er det nøyaktig ett år siden jeg forvarte doktogradsavhandlingen min, og på denne tiden den 29. mars 2017 hadde jeg fått beskjed om at komiteen godkjente disputasen min (og jeg var så absurd lettet at jeg tror ikke jeg kan forklare det en gang). Det passer derfor ekstra godt at vi har kommet frem til "hvorfor thorium?" i føljetongen her, og hvis du har lyst til å se hva jeg snakket om på prøveforelesningen for et år siden (temaet her har ikke å gjøre med eget forskningsrabeid, så ikke bli forvirret over at det ikke er noe thorium i denne filmen 😉 ) kan du se filmen her - eller scrolle litt lenger ned, til dagens episode:

Greia med thorium, DEL IV

Thorium-brenselssyklusen - hvorfor thorium?

Thorium, grunnstoff nummer 90, er et svakt radioaktivt materiale vi finner i naturen, som ble oppdaget i Norge i 1828 av den svenske kjemikeren Jöns Jacob Berzelius. Berzelius oppkalte det nye grunnstoffet etter tordenguden Thor. Det er estimert at Norge har mer enn 100 kilotonn thorium - som utgjør en betydeliog andel av den totale mengden av de globale reservene, på ca 3 megatonn. Thorium fins i små mengder overalt i jordskorpen, med gjennomsnittlig konsentrasjon på 10 ppm. Det betyr at thorium er 4 ganger mer vanlig enn uran.

I naturen er thorium et monoisotopisk grunnstoff - det betår kun av den ikke-fissile isotopen thorium-232, som enkelt kan gjøres om til den fissile uran-isotopen uran-233. Thorium er altså et fertilt materiale. Thorium-brenselssyklusen starter med at thorium absorberer et nøytron, som dermed henfaller til protaktinium-233, og deretter viodere til uran-233:

n+Th-232 --> Th-233(beta-minus, 22 minutter) Pa-233(beta-minus, 27 dager) U-233

Uran-233 er den kjernen som faktisk spaltes etter å ha bli truffet av et nøytron, og den er dermed hovedansvarlig for den energien som frigjøres i throium-baserte brensel. Den tilsvarende prosessen i uran-brenselssyklusen er den fertile uran-238, som fanger inn et nøytron, og blir omdannet til fissilt olutonium-239:

n+U-238 --> U-239(beta-minus, 24 minutter) Np-239(beta-minus, 2.4 dager) Pu-239

I figur 4 kan man se at grunnen til at det går an å si at thorium er et "bedre brenselsmateriale" enn uran er på grunn av de kjenrefysiske egenskapene til uran-233 - som er helt fantastiske! Antall nøytroner som blir frigjort per nøytron som absorberes (Eta) er høyere i det termiske området enn for plutonium-239, og antall kjerner som absorberes sammenliknet med de som fisjonerer (når de treffes av et nøytron - Alpha), er lavere i det termiske området enn for plutonium-239.

Dette betyr at det produseres mer nytt fissilt materiale når thorium er den fertile isotopen enn når det er uran-238 (i det termiske nøytron-området). I tillegg blir det produsert mindre langlivet avfall med thorium-232 som den fertile isotopen enn uran-238, siden uran-233 oftere fisjonerer når den treffes av et nøytron enn plutonium-239. Det er også nødvendig med mange flere nøytroninnfangninger etter hverandre for å lage et transuran - 5 versus 1.


Denne føljetongen er ikke helt over ennå, men det blir ingen ny episode i løpet av de neste dagene; i morgen tidlig-tidlig setter Anders og jeg oss nemlig på et fly til Roma, og der skal vi slappe av og kose oss de neste dagene ♥

God påske til alle fine lesere! 

Greia med thorium, DEL III

Hei onsdag og siste arbiedsdag før det er påskeferie for alle (ok, ikke absolutt alle, da, jeg vet det er noen som må være på jobb når det er helligdager også - og takk til dere som gjør sånne jobber for det!). I morgen er det ett år siden disputas, og dette bildet dukket opp i FB-feeden min i dag...den følelsen jeg hadde for akkurat ett år siden, den var virkelig ikke god, altså 😛

Men nå vet jeg jo at det gikk ganske bra ("She fought well", står det blant annet i rapporten om disputasen, så det er jo ikke så aller verst), og som kjent så markerer jeg dette jubileet denne påsken med føljetong av deler av avhandlingen. DEL I ligger her, og DEL II ligger her, og i dag er det altså klart for DEL III:

Brenselssyklusen

Generelt så starter brenselssyklusen til et kjernekraftverk (ofte bare "fuel cycle" eller brenselssyklus) med utvinning av brenselsmaterialene (uran, thorium), og slutter med endelig deponering av avfall. Målet er å få så mye energi som mulig ut av materialet, innenfor grensene man har satt for at kjernekraftverkene skal drives sikkert.

Det er to hovedstrategier for brenselssyklusen:

  1. Once thorugh cycle ("en gang igjennom"-syklus), der man anser brukt brensel som avfall, etter at det har vært inne i reaktoren. Denne varianten er den mest økonomiske så lenge uran som råvare er billig og lett tilgjengelig. På den annen side så får man produsert mest avfall på denne måten, enn med den andre strategien.
  2. Reprossesering og closing the fuel cycle (lukke brenselssyklusen). Med denne strategien blir brukt brensel sett på som en ressurs, som man resirkulerer. Denne brenselssyklusen produserer minre avfall enn den første strategien, men den er dyrere på kort sikt, så lenge uran er en rimelig ressurs. Dessuten kan denne syklusen få folk til å bli bekymret for våpenproduskjon. Reprossesering kan gjøre én gang (det er standardvalget for uran/plutonium-brenselssyklusen, i de landene som faktisk reprossereser), eller flere ganger (som det som presenteres i den første artikkelen). Det ultimate målet er å produsere mer nytt spaltabrt material i løpet av syklusen, enn den som brukes.

Fra et kjernefysisk perspektiv (og fokuset i denne avhandlingen) er den mest "interessante" delen av brenselssyklusen er fysikken i de komplekse, kjernefysiske prosessene som skjer i reaktorkjenrnen - som inkluder et stor antall kjernefysiske reaksjoner og henfall.

Nøytronbudsjettet

Nøytronene driver kjedereakjsonen, og er dessuten ansvarlige for å transformere fertilt materiale til fissilt materiale - noe som er helt grunnelggende viktig for  thorium-brenselssyklusen, der det faktisk ikke fins noen fissil isotop. Nytronbudsjettet er dermed svært viktig for hvordan reaktoren oppfører seg. I fisjonsprosessen blir det i gjennosmnitt frigjort mer enn ett nøytron. Det betyr at dersom tapet av nøytroner til moderator, materiale i strukturene rundt, og brenselet selv (etc) ikke er for stort, burde det være nok nøytroner tilgjengelig til å transformere fertilt materiale (thorium-232 - thorium-brenselssyklus, uran-238 - uran-brenselssyklus) til fissilt material (uran-233 -thorium-brenselssyklus, plutonium-239 - uran-brenselssyklus), i tillegg til det ene nøytronet som trengs for å holde kjedereaksjonen gående. Et mål på hvor bra dette skjer i brenselet er breeding ratio, som er raten fissilt materiale produseres delt på raten det brukes. Hvis en reaktor lager mer fissilt materiale, fra det fertiel, enn det den bruker, sier man at reakoren "avler" (breeding).

Hvis 2 nøytroner blir frigitt per fisjon (som i gjennomsnitt er sant), er breeding i prinsippet mulig. Dessverre, som allerede nevnt, så taper man nøytroner som blir "spist opp" andre steder i reaktoren.

Greia med thorium, DEL II

Hei dere, her kommer del 2 av "påskekrimmen" jeg startet i går 🙂 DEL I kan lese her.

Kjernekraft - i går, i dag, og i morgen

Kjernekraft

I går

Den 2. desember 1942 gikk verdens aller første menneskelagde kjernereaktor - Chicago Pile no 1 - kritisk, under Enrico Fermis ledelse. 12 år etter dette, den 27. juni 1954, ble det produsert elektrisistet på Obnisk-kjernekraftverket i Russland - verdens første sivile kjernekraftverk. To tiår senere, i løpet av 1970-årene, ble det produsert 100 GW elektrisitet fra kjernekraft, og selv om det var de som var negativt innstilt til alt som hadde med atom å gjøre, så var majoriteten forholdsvis positiv. Dette holdt seg stort sett inntil Tsjernobyl-ulykken, som skjedde den 26. april 1986. En konsekvens av denne ulykken var at den virkelig fikk bremset ned den teknologiske utviklingen innen kjernekraft. Tsjernobyl satte ikke en stopp på kjernekraft som en del av verdens energimiks, men fikk altså virkelig saknet utviklingen av neste generasjons kjernekraftverk. I stedet for å erstatte gamle kjernekraftverk med ny og bedre teknologi, har heller dekommisjoneringsdatoene blitt kraftig forlenget, og forskning og utvikling utsatt.

Status i dag

Gjennomsnittlig befolkningsvekst er på ca 80 millioner per år. Verdens totale befolkning har gått fra 3.7 milliarder i 1970, til nesten 7.5 milliarder i 2016 (note: teksten ble skrevet i desember 2016 😉 ), og FN antar at vi kommer til på nå 10 milliarder mennesker i verden rundt 2050. Etter dette antar man også vekst, selv om den kommer til å skje saktere.

Med både flere mennesker, og økt energiforbruk per capita, antar man at det total energibehovet vil øke med rundt 50% fra 2012 til 2014. den største økningen skjer i Kina og India, som til sammen står for ca 50% av veksten.

 

Energisikkerhet defineres av IEA (International Energy Agency) som "uavbrutt tilgang til energikilder til en rimelig pris", og anses som helt grunnleggende for en sikker, stabil og fredelig verden. Det å skulle oppnå energisikkerhet for alle har dog vist seg vanskelig. CO2-utslippene våre har ført til en menneskeskapt klimaendring. I dag er den aller største kilden til energi fossil (olje, kull og gass) - hvilket bidrar til klimaendringer med sine store CO2-utslipp.

Ettersom frykten for klimaendringer har økt, og frykten for et nytt Tsjernobyl har minket, har kjernekraft igjen blitt en mulig løsning på den økte energietterspørselen. I FNs klimapanels siste rapport (no. 5, som ble publisert i 2014 - altså 3 år etter Fukushima-ulykken) blir kjernekraft trukket frem som en viktig del av en mulig løsning på menneskeskapte klimaendringer. De grupperer kjernekraft sammen med andre fornybare energikilder, som nøkkelelementer i et lavkarbons energisystem, sammen med CO2-fangst og -lagring (CCS). Spørsmålet "What are the main mitigation options in the energy supply sector?" besvares på følgende måte:

No single mitigation option in the energy supply sector will be sufficient (...) Achieving deep [cuts in greenhouse gas (GHG) emissions] will require more intensive use of low-GHG technologies such as renewable energy, nuclear energy, and carbon dioxide capture and storage (CCS). (Min understreking)

Klimapanelet foreslår at bruken av kjernekraft bør økes, og at denne energiformen kan erstatte den fossile baselasten (elektrisitet produsert med olje, gass, kull) mange steder i verden.

Per 2014 er det 440 kjernekraftverk i verden. Disse produserer ca 11% av all elektrisitet på verdensbasis.

I morgen

Hvis vi antar at anbefalingene til IPCC følges så vil det bli en utbygging av kjernekraft. Mer enn 60 reaktorer er under bygging (per januar 2017), og elektrisitetsprosuksjon fra kjernekraft er forvntet å øke proporsjonalt med den total elektrisitetsproduksjonen over de neste 20 årene. Denne utbyggingen vil mest sannsynlig hovedsakelig bestå av velkjent kjerneteknologi - det vil si GenerasjonIII(+) termiske reaktorer, som kjører på uran/plutonium-brenselssyklusen. Uten resirkulering av avfallet/(det brukte) brenselet vil uran, som en lett tilgjengelig og rimelig ressurs, etterhvert forsvinne. I tillegg vil man få bygget opp store mengder radioaktivt avfall. Thorium-brenselssyklusen kan være en del av løsningen på begge disse problemene:

Det fins mer thorium enn uran på Jorden, og selv om både uran- og thoriumbaserte brensel kan "avles" (breeding) - dermed gi opp til 200 ganger mer energi fra brenselet - ser public opinion ut til å være mer positiv når det gjelder thorium, fordi det er noe "nytt". Offentlig aksept, heller enn økonomi, er hovedbarrieren mot utvikling i Vesten. I Kina og India er folket stoltere av sine kjernefysiske prestasjoner, og det er en sterk støtte til kjernekraft. Videre utvikling av kjernekraft vil derfor i hovedsak skje i denne delen av verden. "Avl" eller nesten-"avl" (breeding) er dessuten mulig med termiske nøytroner i thoriumbasert brensel. I tillegg blir det produsert neglisjerbare mengde av plutonium fra thoriumbaserte brensel, sammenliknet med uranbaserte brensel, og det er mye vanskeligere å produsere våpen fra denne brenselssyklusen. Dersom thoriumbaserte brensel multi-resirkuleres kan hele avfallsproblematikken redusere meget kraftig.

 

Hei dere, nyter dere ferien (hvis dere har ferie)? Hvis dere jobber (som meg) så nyter dere kanskje at det er så utrolig mye mer stille og rolig enn det pleier - i alle fall er det sånn i Oslo! Jeg har ikke noe sånn forhold til påske og fjellet, så det at det er stille i byen, at snøen smelter (den gjorde i alle fall det i går 😉 ), og at Hestehoven begynner å titte frem (jeg har sett små løkskudd, så jeg krysser fingrene for at Hestehoven er her før påsken er over), det er dét som er påske for meg ♥

Men over til tittelen: Jeg har vel kanskje ikke krim, akkurat, men en liten føljetong tenkte jeg å ta her nå i påsken (ferie eller ei). Om 3 dager har jeg nemlig disputasjubileum, som betyr at jeg har kunnet kalle meg Dr. Rose i ett år, og det vil jeg markere med å dele litt fra doktorgradsavhandlingen min. De mest innfløkte detaljene fra oppgaven tror jeg ikke det er så mange som er her inne og leser som har interesse av, men introduksjonsdelen av den, der jeg snakker om kjernekraft og thorium - den er kanskje av interesse for flere...spesielt med tanke på at noen "likte meg bedre da jeg snakket om thorium" 😉 Jeg håper dere vil like det!

Greia med thorium, DEL1

Hvis du fulgte med i norske medier i årene mellom 2005 og 2008, var det nærmest umulig ikke å få med seg at det var mye snakk om thorium, thorium-brensel, og "thorium-reaktorer". Thorium ble fremstilt som "den nye kjernekraften"; noe som var helt annerledes, og mye bedre enn den "gamle", uranbaserte kjernekraften. Det ble dessuten også påstått at thorium kunne bli "Norges neste olje", siden et av verdens største thorium-reserver ligger i Norge.

Men gratis lunsj fins ikke. Thorium er ikke sendt fra oven - noe "gude-gitt", ei heller er det fienden. Hele kjernekraftdebatten er ofte, dessverre, veldig polarisert. Thorium er et grunnstoff som, under de riktige omstendighetene, kan bli gjort om til den helt utmerkede fissile (spaltbare) kjernen uran-233, og på grunn av egenskapene til denne uran-isotopen, kan det hele bli bedre enn tradisjonelt uran-basert brensel. Dog er det ikke himmel og jord i forskjell på thorium-brenselssyklusen og uran- og uran/plutonium-brenselssyklusen. Thorium-brenselsyklusen er et spesialtilfelle av den mer generelle brenselsyklusen for kjernekraft, som altså kan ha noen veldig positive sider ved seg:

  • under de rette forutsetningene kan reaktorer som bruker thorium-baserte brensel produsere mye mindre langlivet, radioaktivt avfall
  • det fins mer thorium på jorden enn uran (ca 4 ganger så mye)
  • det blir så å si ikke produsert plutonium fra thorium-baserte brensel - noe som kan være positivt med tanke på public opinion
  • det er en mulighet for å få til breeding, eller nesten-breeding (breeding betyr at man produserer mer fissilt materiale enn det man bruker - det høres nesten ut som evighetsmaskin, bare at det ikke er det, og at det er sant 🙂 ), i et termisk nøytronspektrum
  • det er vanskeligere å produsere våpen fra thorium enn fra uran eller plutonium, fordi den fissile uran-233 alltid vil være forurenset av uran-232, som gir fra seg gamma-stråling med veldig høy energi (som gjør det nærmest umulig å lage våpen av)

To av de største utfordringene i vår tid er energi-sikkerhet og klimaendringer. Vi trenger tilgang til nok, rimelig og pålitelig energi, og vi trenger å produsere denne uten CO2-utslipp (eller så nært det lar seg gjøre). Thorium som brensel i kjernekraftverk kan være en (viktig) brikke i løsningen på disse utfordringene.


...og sånn lyder altså introduksjonen (de 2 første sidene) av doktorgradsavhandlingen min 🙂

I morgen kommer DEL 2, med en liten historisk gjennomgang av kjernekraft i går og i dag.

 

 

2

 

Dagen i dag startet med en melding på snapchat (sunnivarose heter jeg der 🙂 ) som lød som følger «Jeg likte deg bedre når du snakket om thorium» (direkte sitat, derfor «når du» og ikke «da du» - før noen vil ta meg på språk...). Jeg kjente faktisk at jeg ble litt lei meg – det var på en måte noe i tonen i meldingen. Ikke at jeg ikke vil ha spørsmål og innspill, for det vil jeg absolutt! Formelfredag er feks et resultat av leserønsker, og det er en spalte som faktisk engasjerer en del. Bare husk at bloggen min er noe jeg ikke lever av (jeg tjener ikke en krone på bloggen, og det har aldri noen sinne vært en reklame her inne 😉 ), så prøv å være litt hyggelig når du kommer med innspill, da. Plis ♥

 

Et generelt tips når du henvender deg til noen som du "kjenner" kun fra nett er som følger: Den du henvender deg til ser kun ordene du skriver - ikke noe tonefall. Dette kan være vanskelig nok når du skriver med noen du faktisk kjenner, også i virkeligheten, men når du kommuniserer kun med ord med noen du altså kun kjenner fra nett blir det enda vanskeligere. Ordene kan treffe ganske hardt, selv om de kanskje aldri var ment å gjøre det. Tenk derfor nøye over hvordan du formulerer deg. "Jeg likte deg bedre når..." kjennes rett og slett bare kjipt ut, hvis poenget ditt egentlig er å si "Kan du srkive mer om thorium? Du virker så utrolig engasjert når du forteller om det, og jeg syns det er SÅ spennende å høre om". Og, ja, sleng GJERNE på smileys - da er det jo ikke tvil om hva du mener ♥

Og så må jeg jo bare understreke at dette er min personlige blogg, der jeg skriver om ting som opptar meg, og det henger gjerne sammen med det jeg gjør og jobber med i hverdagen. Bloggen kommer feks aldri til å handle utelukkende om thorium, og jeg har flere ganger lurt på om jeg trenger en ny header her inne, der det bare står "SunnivaRose", og ikke "about nuclear physics and research and stuff". Men enn så lenge syns jeg selv at undertittelen fremdeles stemmer – så da får den stå, i alle fall en stund til 🙂 Spesielt med tanke på at jeg tidligere i dag har satt meg selv opp på to syklotronvakter nå etter påske, når vi skal kjøre eksperiment på plutonium-240. SOM JEG GLEDER MEG!

Så kan det jo hende at ting forandrer seg etter at jeg er ferdig på UiO; akkurat nå så er jeg jo i en oppsigelsesperiode, der jeg ikke vet mye om hva som skjer når kalenderen viser 1. juni 2018... så bær over med meg, da, dere ♥

 


Men altså, hva vil DU høre mer om? Kom gjerne med spørsmål!

Jeg skriver gjerne mer om thorium, og spesielt hvis det er mange som syns det har vært for lite thorium i det siste 😉

 

 

Hei lillelørdag!

Her kommer en slags oppfølging til forrige ukes Formelfredag, som jo handlet om Pytagoras – som sier at \(katet^2 + katet^2 = hypotenus^2\). Jeg kommer tilbake til dette med Pytagoras lenger ned i dette innlegget, men først må jeg bare gi dere oppskriften på arealet av et kvadrat:

 

Oppskrift

 

Hva det betyr

Et kvadrat er en firkant der alle sidene er like lange. Jeg kaller sidene for "s" i figuren under (hvis de ikke var like lange kunne jeg ikke kalt begge for "s" 😉 ). Arealet av en hvilken som helst firkant er lengde ganget med bredde, men i spesialtilfellet kvadrat så er jo lengden og bredden akkurat like lange, og dermed blir det s ganget med s som er det samme som \(s^2\).

A står for areal 🙂

Fremgangsmåte

Dette er jo en veldig enkel formel, og fremgangsmåten blir tilsvarende lett: Hvis s = 5 så blir arealet \(5 \cdot 5=25\).

Hva det betyr 2:

Grunnen til at jeg kaller dette en oppfølging av Pytagoras-innlegget er selvsagt fordi at når vi slår sammen Pytagoras og arealet for et kvadrat så står det faktisk at hvis vi lager kvadrater av alle sidene i en (rettvinklet) trekant, så er det sånn at arealet av de to korteste sidene i trekanten (katetene) blir nøyaktig like stort som arealet av kvadratet på hypotenusen (den lange siden). Pew, lang setning...

Og det ser sånn ut:

For å gjenta: Arealet av de to minste kvadratene i figuren over blir akkurat det samme som arealet av det størset kavdratet. Jeg syns det er helt sinnsykt fascinerende at det er sånn!

 


Nå skal jeg en tur ut med jentene - vi pleier å møtes på Mat og Mer, og det er litt ekstra stas igjen nå som ingen er gravide, og alle kan spise spekepølse og ta seg et glass vin (plis ikke skyt meg for å si at det er hyggelig at alle kan drikke – vær gjerne uenig, men sånn er nå min mening). Koselig blir det garantert, uansett! Vi snakkes ♥

Hei dere, da er en ny uke allerede ordentlig godt i gang, og jeg syns ikke noenting passer bedre enn å følge opp dette med stråling og myter - som jeg også har lovet at jeg skulle gjøre (se, hun holder det hun lover :P). Det begynte med dette foreadraget/innlegget, der jeg kun delte 6 av de 10 mytene fra foredraget, fordi de 4 siste syntes jeg trengte litt mer enn bare to/tre setninger. (Ikke for det: De 6 i innlegget kan sikkert også gjerne få litt mer utfyllende informasjon - gi et pip, eller rop ut, hvis det er noe du vil høre mer om 🙂 )

Her kommer det en oppfølging som faktisk ikke er en av de 4 ekstra mytene (de kommer de også), men snarere en bonus for å forstå mer av det som er myter og det som er fakta.

Greia med stråling er man må følge strålevernsregler, og det aller mest grunnleggende innen strålevern er det såkalte ALARA-prinsippet, som høres sånn ut:

Stråledoser skal holdes «Så Lavt Som Rimelig Mulig» - ALARA-prinsippet. (ALARA står for As Low As Reasonably Achieveable)

Dette betyr rett og slett at de grensene man har for stråledoser ikke er satt etter "så høyt som det er trygt" (som man kanskje gjerne tenker seg), men altså "så lavt som rimelig mulig". Det er selvsagt en stor og viktig forskjell, som jeg tror veldig mange (de fleste, kanskje?) ikke er klar over. Man har på en måte bestemt seg for at stråledoser alltid skal minimeres så mye som mulig, uansett om man er milevis unna noe som kunne begynne å være farlig på noe som helst vis 🙂

Når jeg feks skal være med på plutoniumseksperiment om ca en måned (jeg gleder meg VILT; det er en direkte oppfølging av den siste artikkelen i doktorgaden min, der vi forhåpentligvis får bekreftet de resultatene vi fikk da - nå har labben nemlig fått nytt og mye mer nøyaktig utstyr) så har jeg lov til å bli utsatt for 20 ganger mer stråling (20 millisievert), enn det en «privatperson» har lov til (1 millisievert). Hvis det av en eller annen grunn skulle være nødvendig (det kommer ikke til å skje på labben her på Blindern; her har jeg aldri fått en stråledose som er stor nok til at den har vært målbar en gang med de dosimetrene vi bruker) kan jeg motta en dose som er 50 ganger høyere enn det en privatperson ifølge lovverket har anledning til, i løpet av ett år. Dette er absolutt ikke fordi jeg er superwoman, som tåler 50 ganger større påkjenninger enn en hvilken som helst annen person, eller at jeg ikke bryr meg om min egen helse og ofrer alt for vitenskapen. (Altså, jeg elsker stort sett forskningen, men jeg er ikke interessert i å korte ned min forventede levealder av den grunn).

Årsaken til at jeg og mine kolleger har andre dosegrenser enn resten av befolkningen er nettopp ALARA: For befolkningen generelt er det enkelt og greit å si at de nesten ikke skal motta noen ekstra stråledose, mens for de som er yrkesutsatte så er dette veldig upraktisk. Dosegrensene er altså satt så lavt som rimelig mulig – uten at det er noen grunn til å vente at for eksempel dobbel dose vil være skadelig, eller til og med 10 ganger så stor dose.

Min ville gjetning er at dersom en privatperson hadde fått en stråledose på 50 millisievert så ville avisforsidene hatt overskrifter omtrent som dette: «KVINNE MOTTOK 50 GANGER HØYERE STRÅLEDOSE ENN ALARMGRENSEN!», og de ville sikkert solgt godt den dagen. (Det hele ville selvsagt ha vært komplett med et festlig radioaktivitetstegn inne i O-en i "ATOM" - noen ganger er folk så utrolig forutsigbare.) I virkeligheten betyr det «bare» at hun har fått den samme stråledosen som jeg kunne ha fått på et år, uten at det hadde vært noe voldsomt spesielt med dét.


 

 

4

Søndag kveld allerede? Det har gått ganske i 100 denne helgen; vi har hatt både Andrea og Arian (fien niese og nevø) på overnatting, og de dro for ikke aå alt for lenge siden. Veldig veldig hyggelig, men tiden går jo, og det blir litt ekstra opprydding... Uansett, nå får det holde med Formelfredag-tørke, og jeg er heldigvis godt innafor med Formelfredag/ukens formel nå - det er tross alt nesten tre timer til klokken vipper midnatt, og det offisielt er en ny uke 🙂

Ukens formel er en VIRKELIG klassiker, nemlig Pytagoras' formel, og jeg syns rett og slett vi bare bretter opp ermene, og går rett på sak:

 

Oppskrift

Hva det betyr

For å forklare hva denne oppskriften faktisk betyr trenger vi å se på trekanten under:

Det som er spesielt med denne trekanten er at den er en såkalt rettvinklet trekant, som betyr at den ene vinkelen (den nede, i venstre hjørne) er rett. At en vinkel er rett betyr at den er 90 grader, og man markerer at en vinkel er akkurat 90 grader med å tegne et sånt hjørne over den, som jeg har gjort 😉 Pytagoras handler om sånne, rettvinklede trekanter.

Denne trekanten har, som alle trekanter (rettvinklede, og andre), tre vinkler; altså to i tillegg til den rette vinkelen. I figuren min har jeg markert en av de to andre vinklene - den nede i høyre hjørne. Jeg har gitt den det flotte navnet "V" (jeg kunne ha kalt den, feks, "flippetiflopp", men det er mer vanlig å kalle vinkler for "V" - det er også enklere og raskere å skrive). Men poenget i selve Pytagoras-oppskriften er ikke disse vinklene; det er de tre sidene er det som er viktig. Vi trenger dog å markere vinklene for å vite hvilke av de tre sidene det er vi snakker om...

Den lengste siden i trekanten, som går fra "V" og til den siste vinkelen, som jeg ikke har snakket om, og som er navnløs, heter "Hypotenus". De to andre sidene heter "Katet", men som du kan se på figuren min så heter den ene "Hosliggende katet" og den andre "Motstående katet". Det med hosliggende og motstående har å gjøre med "V". Den som er "hosliggende" er ved (hos) den vinkelen som heter "V", og den som er "motstående" står altså "mot" "V".

Det med at den ene kateten heter hosliggende, og den andre heter motstående er egentlig ikke viktig akkurat nå med pytagoras; men det kommer til å bli viktig neste uke, og derfor tenkte jeg det var like greit å bare ta det nå med én gang - litt rettvinklede treknater-lærdom der, altså ♥

\(katet^2\) betyr katet ganget med katet (altså at kateten skal ganges med seg selv), og \(hypotenus^2\) betyr hypotenus ganget med hypotenus (hypotenus ganget med seg selv). Først tar man den ene kateten og ganger med seg selv, så tar man den andre katenten og ganger med seg selv, og dett er altså det samme som hypotenusen ganget med seg selv (hvis noen lurer på hvorfor jeg ikke sier noe om areal, så er det med vilje, og det kommer en annen dag, og hvis du ikke tenkte på areal i det hele tatt så kan du bare se bort fra denne parentesen 😉 ).

Fremgangsmåte

Så lenge vi vet hvor lang to av sidene i en (rettvinklet) trekant er, så kan vi regne ut hvor lang den siste siden er med Pytagoras.

Hvis feks den ene kateten er 5 cm, og den andre kateten er 3 cm, så blir hypotenusen:

\(5\cdot5+3\cdot3=hypotenus^2\), og videre blir det  \(25+9=hypotenus^2=26\)

Siden \(hypotenus^2\) er 26, så blir hypotenusen hvadratroten av 26: \(\sqrt{26}\)=5.099. Hvis du ikke har en kalkulator som kan regne ut kavdratroten av et tall så har du faktisk det allikevel, det er bare å skrive sqrt(26) i søkefeltet i nettelseren 😀

Hvis vi vet hvor lang den ene kateten er, og hypotenusen, kan du finne den siste kateten. Hvis feks hyptenusen er 7 cm, og den hosliggende kateten er 6, så blir den motstående kateten:

\(6\cdot6+katet^2=7\cdot7\), og videre blir det  \(36+katet^2=49\). Så flytter vi 36 over til høyre siden av er lik-tegnet, slik at den kateten vi ikke vet lengden på blir stående alene: \(katet^2=49-36=13\). Da vet vi at den ukjente kateten (i dette tilfellet den motstående kateten) ganget med seg selv blir 13, og for å finne hvor lang den faktisk er så tar vi kvadratroten av 13: \(katet=\sqrt{13}=3.606\)

...og selvfølgelig brukes Pytagoras til masse, men det må bli en annen gang. I kveld holdert vi oss toil å bare se på hvordan formelen faktisk er, og hvordan man bruker den.


Bonus: Andy the Candy har en veldig fin (syns Anders og jeg, i alle fall) sang om Pytagoras. Hør den her ♥♥♥