Hvilke typer kjernefysiske reaktorer eksisterer?

Atomreaktorer kan klassifiseres på flere forskjellige måter: av typen kjernefysisk reaksjon, moderatormaterialet som brukes, kjølevæske som brukes, generering av reaktoren, drivstofffasen, drivstofftypen og bruken.Teller forskningsreaktorer, tusenvis eksisterer over hele verden, og faller inn i mange forskjellige kategorier.I denne artikkelen går jeg over klassifiseringsordningene til atomreaktorer én om gangen.

I denne artikkelen ser vi bare på fisjon av kjernefysiske reaktorer, det vil si reaktorer som bryter fra hverandre kjerner, i stedet for fusjonsreaktorer, som smelter sammen.Fusjonsreaktorer er fremdeles en svært eksperimentell teknologi i de tidlige utviklingsstadiene, mens fisjonereaktorer har vært i bruk i over 60 år.

Type kjernefysisk reaksjon refererer generelt til om kjernefysisk reaktor bruker langsomme (termiske) nøytroner eller raske nøytroner.De fleste reaktorer som bruker raske nøytroner faller inn i kategorien Fast oppdretterreaktorkategori, mens de fleste bruker langsomme nøytroner kalles termiske reaktorer.Termiske reaktorer er de billigste og mest vanlige, mest fordi de kan bruke naturlig, uberiket uran.Nøytronene i termiske reaktorer blir referert til som trege fordi reaktoren bruker et modererende materiale for å redusere nøytronene fra deres naturlige hastighet når de kastes ut fra ødelagte atomkjerner, som er ganske rask, nærmere hastigheten og varmen til det omkringliggende drivstoffmediet.Rask nøytronreaktorer er dyrere og krever at drivstoffet blir mer beriket, noe som gjør dem mindre populære.På den annen side skaper de mer drivstoff enn de bruker, noe som gjør dem attraktive på lengre sikt.

Moderatormateriale er det andre klassifiseringsskjemaet for atomreaktorer.Som nevnt før, er det bare termiske atomreaktorer som bruker moderatorer, så dette dekker bare disse.Grafitt, tungt vann og normalt vann brukes alle som moderatorer.Grafitt- og tungvannsreaktorer er mer populære fordi disse modererende materialene termaliserer nøytronene bedre, og sikrer at naturlig uran kan brukes og ingen berikelse er nødvendig.

Det neste klassifiseringsskjemaet er basert på generasjon.Generasjon I -reaktorer var de første prototypereaktorene, typisk en av et slag.Generasjon II -reaktorer ble laget for kommersiell bruk, og basert på standarddesign.Disse kom i bruk i løpet av 50 -tallet.Generasjon III -reaktorer er mer moderne og kommer i bruk på slutten av 90 -tallet.De er mer lette og effektive enn forrige generasjon.Den nyeste generasjonen, Generation IV -reaktorene, er for tiden i forskningsstadiet og forventes ikke å bli rullet ut før slutten av 2020 -årene eller begynnelsen av 2030 -årene.Disse reaktorene vil være veldig økonomiske og produsere minimalt avfall.

En annen type klassifisering er drivstofffase - væske, fast stoff eller gass.Solid er mest typisk.Sammen med fase kommer typen drivstoff - uran eller thorium.Dette er de eneste to reaktorklare elementene som er tilgjengelige i betydelige mengder på jorden.

Den siste klassifiseringen er basert på bruk - for kraftverk, fremdrift, produksjon av kjernebrensel (oppdretterreaktorer) eller forskningsreaktorer.Radioisotope termoelektriske generatorer (RTG) blir også noen ganger kastet inn med atomreaktorer, selv om de er noe forskjellige.RTG -er genererer energi fra forfallet til en radioaktiv isotop.

og det er det.Det er mer spesifikke måter å karakterisere atomreaktorer på, og mange design i forskjellige utviklingsstadier, men mengden skriftlig materiale på atomreaktortyper kan sannsynligvis fylle et lite bibliotek.