Jaki jest szybki reaktor hodowcy?

Szybki reaktor hodowcowy jest rodzajem reaktora jądrowego, który wykorzystuje rozszczepienie jądrowe do tworzenia atomów plutonu 239 jako produktu ubocznego podziału atomów uranu 235.Ten proces tworzy więcej paliwa w postaci plutonu 239 niż używa.Ta zdolność do tworzenia lub hodowania dodatkowych paliw uwzględnia nazwę nadaną tego typu reaktorów.Szybki reaktor hodowców może stworzyć do 30% więcej paliwa niż zużywa.

Reaktory jądrowe wytwarzają energię poprzez podzielenie atomów paliw rozszczepialnych, zwykle uran 235. Powoduje to również wolne neutrony, cząstki z jądra atomów, które następnie uderzają w inne atomy uranu, dzielili je i zwiększając reakcję rozszczepienia.W standardowych reaktorach jądrowych większość tych neutronów jest utrzymywana na niskim poziomie energii przez zaawansowany układ chłodzenia, który zwykle wykorzystuje wodę jako medium.Odbywa się to w celu utrzymania neutronów na poziomie energii odpowiednim do utrzymania reakcji rozszczepienia.

W szybkim reaktorze hodowcy układ chłodzenia jest celowo mniej wydajny i zwykle wypełniony ciekłym sodem.Utrzymuje to neutrony wytwarzane przez reakcję rozszczepienia na wyższym poziomie energii.Te szybkie neutrony stanowią drugą część wspólnej nazwy szybkiego reaktora hodowcy.Neutrony wysokoenergetyczne są mniej odpowiednie do podziału innych atomów uranu 235, ale służą innym celowi.

Zamiast podziału atomów uranu 235, szybkie neutrony są wchłaniane przez atomy uranu 238, które stanowią większość masy paliwa reaktora jądrowego w szybkim reaktorze hodowcy.Uran 238 nie nadaje się do rozszczepienia, ale po wchłanianiu innego neutronu uran 238 jest przekształcany w pluton 239. Plutonium 239 jest bardzo odpowiednie jako paliwo jądrowe i może być używane do wytwarzania broni jądrowej.Niektóre atomy plutonu 239 rozpadają się w inny izotop uranu, uran 239, który jest również stosowany jako paliwo w reaktorach jądrowych.

Pluton jest często używany do broni jądrowej.Z tego powodu wiele szybkich reaktorów hodowców, które kiedyś działały, zostało zamkniętych.Inne problemy z tego typem reaktorów przyczyniły się do ich spadku popularności wśród narodów z programami energetyki jądrowej.Pluton 239 musi być ekstrahowany z innych składników paliwa jądrowego i jest to złożony i kosztowny proces.Może być również wyjątkowo niebezpieczny i tworzy toksyczne odpady radioaktywne jako produkt uboczny.