Det enklaste sättet att omvandla långlivade radioaktiva ämnen är att beskjuta dem med en ström av neutroner. När neutronen tränger in i kärnan bildas ett nytt ämne som faller sönder på ett annat sätt än det ursprungliga. Tekniken kallas transmutation och gör det möjligt att avsevärt minska mängden av vissa långlivade radionuklider i det använda kärnbränslet. Jämfört med använt kärnbränsle har sönderfallsprodukterna efter transmutation kortare halveringstider eller är till och med stabila.
Upparbetning och separation krävs
Förutsättningen för att genomföra transmutation är, att de långlivade ämnena i bränslet kan separeras från de stabila och kortlivade. Transmutation kräver således både upparbetning och en avancerad separationsteknik.
Återanvändning av plutonium som bränsle i vanliga kärnkraftverk är den enda form av transmutation som förekommer i industriell skala i dag. Då används plutonium från upparbetning i form av så kallat Mox-bränsle (mixed oxide fuel). Mox-bränslet kan användas i bridreaktorer eller lättvattenreaktorer.
Stora mängder avfall kvar
Dagens kärnbränslecykel är dock inte utformad för att plutoniumet ska brännas ut så långt som möjligt. I stället är det optimeringen av energiutvinningen som sätter gränserna. Vill man förbränna plutonium så att restmängden blir så liten som möjligt måste bränslet ha en annorlunda sammansättning. Även med ett avancerat system för transmutation av plutonium och andra långlivade radioaktiva ämnen kommer det att uppstå radioaktivt avfall, såväl högaktivt som låg- och medelaktivt.
Detta avfall tar kortare tid på sig, jämfört med direktdeponerat använt kärnbränsle, att nå sådana nivåer att det kan jämföras med naturligt uran vad beträffar farligheten. Volymerna blir dock större och samman-sättningen på avfallet blir mer komplicerad. Den personal som arbetar med avfallet kommer också totalt sett att utsättas för större doser än den som arbetar med direktdeponering av använt kärnbränsle.
Inget realistiskt alternativ
Transmutation är i dag inte något realistiskt alternativ för svensk del. För att metoden ska kunna fungera i industriell skala krävs byggande av nya kärntekniska anläggningar. Vilket i sin tur kräver stora insatser av både tid och pengar, något som bara stora länder eller sammanslutningar av länder, till exempel EU, orkar med. För närvarande finns det bara nationella forskningsprogram för transmutation i Frankrike och Japan.
EU befinner sig fortfarande på diskussionsstadiet.