Kärnforskning med starka internationella samarbeten

KTH:s Energiplattform bedriver en uppsökande verksamhet av den energirelaterade forskningen som görs vid KTH:s olika skolor. I en rad skolbesök, som det senaste året gjorts digital, har forskare vid olika skolor gett en orientering av sin pågående forskning och utveckling.

Målet är att öka samarbetet mellan olika energiforskare och projekt samt bidra till initieringen av fler projekt inom området.

I december besöktes avdelningarna kärnenergiteknik, kärnfysik och kärnkraftsäkerhet vid Skolan för teknikvetenskap. Lina Bertling Tjernberg, föreståndare för Energiplattformen inledde besöket med en kort genomgång av plattformens mål och verksamhet.

Därefter tog Pavlo Kudinov, avdelningschef för Kärnenergiteknik, vid med en överblick över forskningen vid avdelningen. Här är målet både att bidra till utvecklingen av storskalig projekt som att ge ett bidrag till utbildningen inom kärnenergi.

Här har flera olika avdelningar slagits samman vilket har skapat fler möjligheter till samverkan mellan forskarna. Avdelningen har flera internationella industrisamarbeten bland annat med Westinghouse dit flera fakultetsmedlemmar är affilierade.

Avdelningen driver masterutbildningen Nuclear Energy Engineering som har cirka 40 studenter per år. Utbildningen har starka band såväl med lärosäten i EU som Kina och Korea och bedrivs i samarbete med EIT InnoEnergy programmet EMINE.

Kärnenergiteknik står inför en kraftfull tillväxt där cirka 12 nya doktorander ska anställas den närmaste tiden.

Pär Olsson gav därefter en presentation av flaggskeppsprojektet SUNRISE som finansierats av SFF med 50 miljoner kronor till år 2025. Här deltar bland andra tre skolor inom KTH, Luleå tekniska universitet och Uppsala universitet plus representanter från industrin. Målet är att ha en demonstration av den fjärde generationens kärnreaktor klar till år 2025 för att sedan utveckla ett helhetskoncept som är ekonomiskt hållbart att bygga och driva.

Mycket av forskningen koncentreras till utveckling av nya material som kan stå emot de stora påfrestningar som kärnkraftstekniken innebär. Forskarna utvecklar bland annat nya former av stål som samtidigt ska kunna motstå flytande bly och radioaktiv strålning. Utvecklingen beskrivs som mycket utmanande och innebär även utveckling av nya tekniker teknik för svetsning, testning, reaktordesign och säkerhet.

Forskningen sker såväl i samarbete med materialvetenskap inom KTH som med internationella institutioner med laboratorium som kan hantera ämnen och material med stark radioaktivitet.

Här utvecklas även nya metoder för att analysera forskningsresultaten med uppdaterade teorier och analytiska modeller. Tidigare kunde modellerna dateras tillbaka till 1960-70-tal men i dag har forskare vid Kärnenergiteknik bidragit till en modernisering, bland annat för att förutsäga skador, tillsammans med SKB.

I utvecklingen av den fjärde generationens kärnreaktor engagerar även professor Janne Wallenius som bidrog med en beskrivning av arbetet kring design och säkerhetsanalys. Han betonade också att reaktorn kan bidra till forskningen om biobränsle tack vare den höga temperatur på ånga som blir resultatet.

Därefter följer en orientering av Dmitry Grishchenko bland annat om forskningsprojektet MCSAFE som syftar till att öka säkerheten hos mindre kärnreaktorer. Detta är ett starkt internationellt forskningsprojekt med deltagare från bland annat Tyskland, England, Frankrike och Tjeckien, som går i mål år 2023. 

Här har forskarna utvecklat unik utrustning för att studera bland annat värmeöverföring och höga tryck på KTH Campus.

Sean Roshan Ghias representerade Kärnkraftssäkerhet som är en avdelning som rymmer cirka 20 pågående forskningsprojekt, även dessa med stark internationell koppling.

Området spänner brett över allt från kemi och fysik till beteendevetenskap och samhällsvetenskap. Här pågår såväl grundforskning som tillämpad forskning där arbetet sker inom hela skala från teori till simuleringar och experiment.

Ghias presenterade även EU-projektet SAFEST (Severe Accident Facilities for European Safety Targets) som samlar europeiska forskningsanläggningar inom kärnkraftssäkerhet, bland dem KTH.

Avdelningen bidrar även med flera kurser till ovan nämna masterutbildning där studenterna får en inblick i funktionen hos reaktorn ur ett säkerhetsperspektiv. Dessutom drivs även en extern utbildning för industrin.

Sist ut under skolbesöket var Bo Cederwall vid avdelningen Kärnfysik som presenterade forskningen inom medicinsk diagnostik (”nuklearmedicin”), kärnämneskontroll och kärnsäkerhet. Något som bedrivs i samarbete med bland andra Strålsäkerhetsmyndigheten, KTH Innovation och Vinnova.

Här sker forskning inom såväl experimentell och som tillämpad kärnfysik i en växande grupp om cirka 20 forskare.

Bland de mer tillämpade projekten finns olika sensorer och teknik för strålningsmätning med utveckling av prototyper. Dessa kan få en användning vid flygplatser för att detektera radioaktiva material men även för att övervaka internationella transporter av kärnbränsle eller -avfall från industrin.

Cederwall lyfte också behovet av en starkare samverkan inom sensorområdet vid KTH. Utvecklingen pågår vid flera skolor samtidigt och använder ofta liknande verktyg inte minst en utveckling av maskininlärning.

Under avslutningen av skolbesöket uppkom flera nya idéer till samarbetsprojekt som kunde tas vidare av Lisa Tjernberg Bertling och vice föreståndare Christophe Duwig. Flera av forskarna valde även att dagarna efter besöket skicka in ansökningar i en då pågående intern utlysning vid plattformen. 

Text av: Magnus Trogen Pahlén