Was ist der schnelle Züchterreaktor?

Ein schneller Züchterreaktor ist eine Art Kernreaktor, der Kernspaltung verwendet, um Plutonium 239-Atome als Nebenprodukt der Aufteilung von Uran 235 Atomen zu erzeugen.Dieser Prozess erzeugt mehr Kraftstoff in Form von Plutonium 239 als verwendet.Diese Fähigkeit, zusätzliche Kraftstoff zu erstellen oder zu züchten, berücksichtigt den Namen dieser Art von Reaktoren.Ein schneller Züchterreaktor kann bis zu 30% mehr Kraftstoff erzeugen, als er verbraucht.

Kernreaktoren produzieren Energie, indem sie die Atome von FISSILILE -Brennstoffen aufteilen, normalerweise Uran 235. Dies erzeugt auch freie Neutronen, Partikel aus dem Kern von Atomen, die dann andere Uranatome treffen, sie teilen und die Spaltreaktion fördern.Bei Standardkernreaktoren werden die meisten dieser Neutronen von einem fortschrittlichen Kühlsystem mit niedrigem Energieniveau gehalten, das normalerweise Wasser als Medium verwendet.Dies geschieht, um die Neutronen auf einem Energieniveau zu halten, das für die Aufrechterhaltung der Spaltreaktion geeignet ist.

In einem schnellen Züchterreaktor ist das Kühlsystem absichtlich weniger effizient und wird normalerweise mit flüssigem Natrium gefüllt.Dies hält die Neutronen, die durch die Spaltreaktion auf höherem Energieniveau erzeugt werden.Diese schnellen Neutronen liefern den anderen Teil des gebräuchlichen Namens eines schnellen Züchterreaktors.Hochenergetische Neutronen eignen sich weniger für die Aufteilung anderer Uran-235-Atome, dienen jedoch einem anderen Zweck.

Anstatt Uran 235 Atome aufzuteilen, werden die schnellen Neutronen von Uran 238 -Atomen absorbiert, was den größten Teil der Masse des Kernreaktorbrennstoffs in einem schnellen Züchterreaktor ausmacht.Uran 238 ist nicht für die Spaltung geeignet, aber nach Absorption eines weiteren Neutrons wird Uran 238 in Plutonium 239 umgewandelt. Plutonium 239 ist als Kernbrennstoff sehr geeignet und kann zur Herstellung von Atomwaffen verwendet werden.Einige Plutonium 239 -Atome zerfallen in ein anderes Isotop von Uran, Uran 239, das auch als Brennstoff in Kernreaktoren verwendet wird.

Plutonium wird häufig für Atomwaffen eingesetzt.Aus diesem Grund wurden viele schnelle Züchterreaktoren, die einst betriebsbereit waren, geschlossen.Andere Probleme mit diesen Arten von Reaktoren haben zu ihrem Rückgang der Beliebtheit bei Nationen bei Kernkraftprogrammen beigetragen.Das Plutonium 239 muss aus den anderen Komponenten des Kernbrennstoffs extrahiert werden, und dies ist ein komplexer und teurer Prozess.Es kann auch extrem gefährlich sein und schafft als Nebenprodukt einen giftigen radioaktiven Abfall.