Jaký je rychlý chovatelský reaktor?

Rychlý chovatelský reaktor je typ jaderného reaktoru, který používá jaderné štěpení k vytvoření atomů plutonia 239 jako vedlejší produkt rozdělení atomů uranu 235.Tento proces vytváří více paliva ve formě plutonia 239, než používá.Tato schopnost vytvářet nebo rozmnožovat další palivové představy o názvu dané těmto typům reaktorů.Rychlý chovatelský reaktor může vytvořit až o 30% více paliva, než spotřebovává.

Jaderné reaktory produkují energii rozdělením atomů štěpných paliv, obvykle uranu 235. To také produkuje volné neutrony, částice z jádra atomů, které pak zasáhnou další atomy uranu, rozdělí je a podporuje reakci štěpení.Ve standardních jaderných reaktorech je většina z těchto neutronů udržována na nízké energetické hladině pokročilým chladicím systémem, který obvykle používá vodu jako médium.To se provádí pro udržení neutronů na energetické hladině vhodné pro udržení štěpné reakce.

V rychlém chovatelském reaktoru je chladicí systém úmyslně méně efektivní a obvykle je naplněn kapalným sodíkem.To udržuje neutrony, které jsou produkovány štěpnou reakcí na vyšší úrovni energie.Tyto rychlé neutrony poskytují druhou část běžného názvu rychlého chovatelského reaktoru.Neutrony s vysokou energií jsou méně vhodné pro rozdělení dalších atomů uranu 235, ale slouží jinému účelu.

Namísto rozdělení atomů uranu 235 jsou rychlé neutrony absorbovány atomy uranu 238, což tvoří většinu hmotnosti paliva jaderného reaktoru v rychlém chovatelském reaktoru.Uran 238 není vhodný pro štěpení, ale po absorpci dalšího neutronu je uran 238 přeměněn na plutonium 239. Plutonium 239 je velmi vhodný jako jaderné palivo a může být použit pro výrobu jaderných zbraní.Některé atomy Plutonium 239 se rozpadnou do jiného izotopu uranu, uranu 239, který se také používá jako palivo v jaderných reaktorech.

Plutonium se často používá pro jaderné zbraně.Z tohoto důvodu bylo uzavřeno mnoho rychlých chovatelských reaktorů, které byly kdysi funkční.Další problémy s těmito typy reaktorů přispěly k jejich poklesu popularity mezi národy s programy jaderné energie.Plutonium 239 musí být extrahováno z ostatních složek jaderného paliva, což je složitý a nákladný proces.Může být také velmi nebezpečný a vytváří toxický radioaktivní odpad jako vedlejší produkt