Ποιος είναι ο αντιδραστήρας γρήγορου κτηνοτρόφου;

Ένας γρήγορος αντιδραστήρας κτηνοτρόφου είναι ένας τύπος πυρηνικού αντιδραστήρα που χρησιμοποιεί πυρηνική σχάση για να δημιουργήσει άτομα πλουτώνιο 239 ως υποπροϊόν του διαχωρισμού των ατόμων ουρανίου 235.Αυτή η διαδικασία δημιουργεί περισσότερα καύσιμα με τη μορφή πλουτωνίου 239 από ό, τι χρησιμοποιεί.Αυτή η ικανότητα δημιουργίας ή αναπαραγωγής, πρόσθετων λογαριασμών καυσίμου για το όνομα που δίνεται σε αυτούς τους τύπους αντιδραστήρων.Ένας γρήγορος αντιδραστήρας κτηνοτρόφων μπορεί να δημιουργήσει έως και 30% περισσότερο καύσιμο από ό, τι καταναλώνει.

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες παράγουν ενέργεια διαχωρίζοντας τα άτομα των σχισίων καυσίμων, συνήθως ουράνιο 235. Αυτό παράγει επίσης ελεύθερα νετρόνια, σωματίδια από τον πυρήνα των ατόμων, τα οποία στη συνέχεια χτυπούν άλλα άτομα ουρανίου, χωρίζοντάς τα και προωθώντας την αντίδραση σχάσης.Σε τυποποιημένους πυρηνικούς αντιδραστήρες, τα περισσότερα από αυτά τα νετρόνια διατηρούνται σε χαμηλό επίπεδο ενέργειας από ένα προηγμένο σύστημα ψύξης που συνήθως χρησιμοποιεί νερό ως μέσο.Αυτό γίνεται για να διατηρηθεί τα νετρόνια σε επίπεδο ενέργειας κατάλληλο για τη διατήρηση της αντίδρασης σχάσης.

Σε έναν αντιδραστήρα γρήγορου κτηνοτρόφου, το σύστημα ψύξης είναι σκόπιμα λιγότερο αποτελεσματικό και συνήθως γεμίζει με υγρό νάτριο.Αυτό διατηρεί τα νετρόνια που παράγονται από την αντίδραση σχάσης σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.Αυτά τα γρήγορα νετρόνια παρέχουν το άλλο μέρος του κοινού ονόματος ενός αντιδραστήρα γρήγορου κτηνοτρόφου.Τα νετρόνια υψηλής ενέργειας είναι λιγότερο κατάλληλα για τη διάσπαση άλλων ατόμων ουρανίου 235, αλλά εξυπηρετούν έναν άλλο σκοπό.

Αντί να χωρίσουν τα άτομα του ουρανίου 235, τα γρήγορα νετρόνια απορροφώνται από άτομα ουρανίου 238, τα οποία αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του καυσίμου πυρηνικού αντιδραστήρα σε έναν αντιδραστήρα ταχείας κτηνοτρόφησης.Το ουράνιο 238 δεν είναι κατάλληλο για σχάση, αλλά μετά την απορρόφηση ενός άλλου νετρονίου, το ουράνιο 238 μετατρέπεται σε πλουτώνιο 239. Το πλουτώνιο 239 είναι πολύ κατάλληλο ως πυρηνικό καύσιμο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πυρηνικών όπλων.Ορισμένα άτομα πλουτώνιο 239 αποσυντίθενται σε άλλο ισότοπο ουρανίου, ουράνιο 239, το οποίο χρησιμοποιείται επίσης ως καύσιμο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Πλουτώνιο χρησιμοποιείται συχνά για πυρηνικά όπλα.Για το λόγο αυτό, πολλοί αντιδραστήρες Fast Breeder που κάποτε λειτουργούσαν έχουν κλείσει.Άλλα προβλήματα με αυτούς τους τύπους αντιδραστήρων συνέβαλαν στη μείωση της δημοτικότητας μεταξύ των εθνών με προγράμματα πυρηνικής ενέργειας.Το πλουτώνιο 239 πρέπει να εξάγεται από τα άλλα συστατικά του πυρηνικού καυσίμου και αυτή είναι μια πολύπλοκη και δαπανηρή διαδικασία.Μπορεί επίσης να είναι εξαιρετικά επικίνδυνο και δημιουργεί τοξικά ραδιενεργά απόβλητα ως υποπροϊόν.