Hva er en kjernefysisk oppdretterreaktor?

En oppdretterreaktor er en type kjernefysisk som er spesielt designet for å skape mer fissilt materiale (kjernebrensel) enn den bruker.Avhengig av avlsforholdet til en reaktor, kan den produsere nytt drivstoff med større eller mindre hastighet.Avlingsforholdet representerer antall nye fissile atomer som er opprettet for hver fisjon.Den teoretiske øvre grensen for avlsforholdet er 1,8, mens de fleste oppdretterreaktorer er designet for å produsere omtrent like mye fissilt materiale som de konsumerer.Håpet er at oppdretterreaktorer vil erstatte den nåværende generasjonen av konvensjonelle reaktorer når fremgangen i kjernekraft fortsetter.

De fleste tradisjonelle atomreaktorer skaper noe ekstra drivstoff når de opererer, noe som øker drivstoffeffektiviteten.Etter hvert som atomindustrien har utviklet seg, har disse forholdene blitt presset høyere og høyere, noe som fører til bedre drivstofføkonomier.Det er fremdeles tekniske hindringer for å utvikle kostnadseffektive oppdretterreaktorer, men oppdrettere kan kreve en rekke fordeler som tradisjonelle reaktorer ikke kan.Den største er at etter en innledende belastning av anriket uran eller plutonium, kan en oppdretterreaktor deretter drives bare ved periodiske belastninger av uansatte (naturlig) uran eller (i en annen type oppdretterreaktor) thorium.Thorium er omtrent fire ganger rikelig i jordskorpen enn uran, utgjør veldig lite våpenrisiko og produserer atomavfall som synker i intensitet til bakgrunnsnivåer mye raskere enn avfallet fra et konvensjonelt anlegg.Ved å produsere bombe-klart atombrensel, for eksempel plutonium, skaper de en atomvåpenrisiko.Dette problemet blir adressert av et stadium i kjernefysisk forbehandling der andre elementer som curium og neptunium tilsettes i små mengder til plutoniet.Denne formen for prosessering har ingen effekt på bruken av plutonium som reaktorbrensel, men gjør det ekstremt vanskelig å bruke materialet til å lage en atombombe, selv om det bruker et veldig sofistikert design.

Det er to typer oppdretterreaktorer som er foreslått.Den første, den raske oppdretterreaktoren, bruker en innledende drivstoffladning av plutonium, deretter bare krever naturlig uran for energi.Noen få prototyper er bygget av raske oppdrettere, og Japan, Kina, Korea og Russland begår alle midler til fortsatt utvikling.Den andre typen oppdretterreaktor er en termisk oppdretterreaktor, som bruker en innledende drivstoffladning av anriket uran, deretter ved bruk av bare thorium.Termiske oppdretterreaktorer er bare bygget i liten skala så langt, med India som tar de første skritt mot industriell utvikling, etter å ha begynt i 2006.