Hur fungerar ett kärnkraftverk? 10 mars 202415 april 2026 Senast uppdaterad: 15 april 2026 (Ursprungligen publicerad 10 mars 2024) Av Mats Pettersson|10 mars 2024 Ett kärnkraftverk gör samma sak som ett kolkraftverk – kokar vatten till ånga som driver en turbin. Skillnaden är värmekällan: istället för att bränna kol eller gas klyver man atomkärnor. En enda gram uran-235 frigör lika mycket energi som tre ton kol. I Sverige finns sex reaktorer i drift, fördelade på tre kraftverk: Forsmark (tre kokvattenreaktorer), Ringhals (två tryckvattenreaktorer) och Oskarshamn (en kokvattenreaktor). Tillsammans producerar de runt 30 procent av Sveriges el. Här förklarar vi hur det fungerar – steg för steg. Steg 1: Kärnklyvning – reaktorns värmekälla I reaktorkärnan sitter hundratals bränsleelement fyllda med urandioxidpellets, anrikade till 3–5 procent uran-235. När en neutron träffar en uran-235-kärna klyvs den i två lättare atomkärnor och frigör samtidigt två till tre nya neutroner plus en enorm mängd energi i form av värme. De frigjorda neutronerna klyver i sin tur nya uranatomer – en kedjereaktion. Vattnet i reaktorn fungerar som moderator: det bromsar de snabba neutronerna till ”termisk” hastighet (samma energi som omgivande atomer), vilket gör dem mer benägna att klyva nya uranatomer. Samma vatten fungerar också som kylmedel – det transporterar värmen bort från bränslet. Den här dubbla funktionen har en inbyggd säkerhetsfördel: om vattnet försvinner (exempelvis vid ett rörbrott) försvinner också modereringen, och kedjereaktionen stannar av sig själv. Steg 2: Reglering – kontrollstavar och bor Kontrollstavar – stavar av neutronabsorberande material (borkarbid, hafnium eller silverlegering) – kan sänkas ned i eller dras ut ur reaktorkärnan för att reglera antalet neutroner och därmed effekten. Helt nedsänkta stavar stoppar kedjereaktionen helt (nödstopp kallas ”SCRAM”). I tryckvattenreaktorer (som Ringhals 3 och 4) används även borsyra löst i reaktorvattnet som komplement – borhalten justeras för att kompensera den långsamma effektminskning som sker allt eftersom bränslet bränns ut under en driftcykel. Steg 3: Från värme till el – två svenska reaktortyper Sverige är ett av få länder med båda vanliga reaktortyper i drift. Skillnaden handlar om hur ångan produceras: Kokvattenreaktor (BWR) – Forsmark 1/2/3, Oskarshamn 3 Vattnet tillåts koka direkt i reaktortanken vid ~70 bar tryck och ~280 °C. Ångan (cirka 20 procent av vattnet förångas) leds genom fuktavskiljare ovanpå härden och skickas direkt till turbinen. Efter turbinen kondenseras ångan tillbaka till vatten och pumpas tillbaka till reaktorn. Fördel: Enklare konstruktion med bara en krets. Nackdel: Turbinhallen blir svagt radioaktiv eftersom ångan har passerat genom reaktorkärnan. Tryckvattenreaktor (PWR) – Ringhals 3/4 Vattnet hålls under så högt tryck (~150 bar, ~325 °C) att det inte kokar trots den höga temperaturen. Det heta vattnet leds till ånggeneratorer (stora värmeväxlare) där värmen överförs till en sekundärkrets med lägre tryck, där vattnet kokar och ångan driver turbinen. Fördel: Turbinhallen är icke-radioaktiv eftersom sekundärkretsvattnet aldrig passerar reaktorn. Nackdel: Mer komplex med ånggeneratorer som kan vara känsliga för korrosion. Oavsett typ är den termiska verkningsgraden cirka 33 procent – det vill säga en tredjedel av värmeenergin omvandlas till el, medan resten kyls bort. Det är samma storleksordning som ett modernt kolkraftverk. Steg 4: Kylning – havsvatten och kyltorn Den överskottsvärme som inte blir el (två tredjedelar av den totala effekten) måste ledas bort. Alla svenska kärnkraftverk ligger vid kusten just för att kunna använda havsvatten som kylning. Vid Oskarshamn 3 flödar 55 000 liter havsvatten per sekund genom kylvattenkanalerna. Vattnet återförs uppvärmt till havet – typiskt 8–10 °C varmare. I andra länder används kyltorn (de stora betongstrukturer som ofta förknippas med kärnkraft). I Sverige behövs inga kyltorn tack vare kustläget. Säkerhetssystem: försvar på djupet Säkerheten i ett kärnkraftverk bygger på principen ”försvar på djupet” (defence in depth) – flera oberoende system som var och ett ensamt ska kunna förhindra en olycka: 1. Bränslet: Keramiska urandioxidpellets som tål extremt hög temperatur (~2 800 °C smältpunkt). Fissionsprodukterna hålls inne i pelletsen. 2. Bränslerör: Zirkoniumlegeringsrör som omger pelletsen och håller radioaktiva gaser inne. 3. Tryckkärlet: Reaktortankens tjocka stålväggar (~20 cm) som håller kylvattnet under tryck. 4. Inneslutningen: En struktur av armerad betong (upp till 1,5 meter tjock) och stålplåt runt reaktorn. Designad att klara inre tryck från ångexplosion och externa hot som flygplanskrascher och jordbävningar. 5. Nödsystem: Oberoende nödkylsystem (ECCS), dieselgeneratorer, batterier och – sedan Fukushima – oberoende härdkylningssystem (ICCS) som kan kyla reaktorn i 72 timmar utan extern ström, vatten eller bränsle. Kontrollstavarna kan sänkas ned på bråkdelar av en sekund vid ett nödstopp. Systemet är konstruerat så att reaktorn automatiskt stängs av om något ovanligt inträffar – en princip som kallas ”fail-safe”. Avfallet: vad händer med bränslet? Ett bränsleelement sitter i reaktorn i 4–6 år. När det tas ut är det starkt radioaktivt och producerar restvärme. Det placeras först i en avsvalningsbassäng vid kraftverket i minst ett år, och transporteras sedan till Clab i Oskarshamn – ett centralt mellanlager 30 meter under markytan. Där lagras det i vattenfyllda bassänger i 30–40 år medan radioaktiviteten och värmeavgivningen minskar med cirka 90 procent. Slutförvaringen planeras med KBS-3-metoden: bränslet kapslas in i koppar, bäddas i bentonitlera och placeras 500 meter ner i urberget vid Forsmark. Lågaktivt driftavfall (kläder, filter, verktyg) förvaras i SFR, också vid Forsmark. Kärnkraft i Sverige – nyckeltal Antal reaktorer i drift 6 (4 BWR + 2 PWR) Sammanlagd effekt ~7 200 MW Andel av svensk elproduktion ~30 % Uranbehov ~1 200 ton/år (allt importerat) CO₂-utsläpp ~5 g CO₂/kWh (livscykel) – jämförbart med vindkraft Vanliga frågor Hur fungerar ett kärnkraftverk? Uranatomer klyvs i en reaktor → värme → ånga → turbin → elgenerator. Samma princip som ett kolkraftverk men med kärnklyvning som värmekälla. Skillnad kokvatten- och tryckvattenreaktor? BWR: vattnet kokar i reaktorn, ångan driver turbinen direkt. PWR: vattnet kokar inte, värmen överförs via ånggeneratorer till en separat krets. Sverige har båda. Vilka reaktortyper finns i Sverige? 4 BWR (Forsmark 1/2/3, Oskarshamn 3) och 2 PWR (Ringhals 3/4). BWR: Asea-Atom. PWR: Westinghouse. Hur säkert är ett kärnkraftverk? Fem barriärer (pellets → rör → tryckkärl → inneslutning → nödsystem). Oberoende härdkylning (ICCS) klarar 72h utan extern ström sedan Fukushima. Vad händer med avfallet? Använt bränsle till Clab (Oskarshamn), sedan slutförvar 500 m ner vid Forsmark. Driftavfall till SFR vid Forsmark. Hur stor andel av Sveriges el? ~30 %. 7 200 MW sammanlagd effekt. ~5 g CO₂/kWh (livscykel). Källor SSM – Så fungerar ett kärnkraftverk Energiföretagen Sverige – Kärnkraft Analysgruppen – Moderna reaktorer Wikipedia – Kokvattenreaktor Läs mer på karnavfallsradet.se: Kärnbränsle – Från urangruva till svensk reaktor Forsmarks kärnkraftverk Ringhals kärnkraftverk – Sveriges tryckvattenreaktorer Oskarshamns kärnkraftverk Kärnkraftsolyckor i världen Skriven avMats PetterssonEnergijournalist & redaktörMats Pettersson är energijournalist med fokus på kärnkraft, kärnavfall och Sveriges energiomställning. Han har bevakat frågor om kärnbränslehantering, slutförvaring och strålsäkerhet sedan 2015 och följer utvecklingen inom SSM, SKB och internationella atomenergiorganet IAEA. Mats granskar tekniska rapporter, politiska beslut och ny forskning för att göra komplex energiinformation tillgänglig för allmänheten. Allt om kärnkraft