Co to jest reaktor hodowców jądrowych?

Reaktor hodowcowy jest rodzajem jądrowego specjalnie zaprojektowanego do tworzenia bardziej rozszczepionego materiału (paliwa jądrowego) niż zużywa.W zależności od współczynnika hodowli reaktora może wytwarzać nowe paliwo z większą lub mniejszą szybkością.Stosunek hodowli reprezentuje liczbę nowych atomów rozszczepialnych utworzonych dla każdego zdarzenia rozszczepienia.Teoretyczna górna granica współczynnika hodowli wynosi 1,8, podczas gdy większość reaktorów hodowców jest zaprojektowana do wytwarzania prawie tyle samoszczelnego materiału, ile zużywają.Oczekuje się, że reaktory hodowców zastąpią obecną generację konwencjonalnych reaktorów w miarę trwania postępu energii jądrowej.

Większość tradycyjnych reaktorów jądrowych tworzy dodatkowe paliwo podczas ich działania, zwiększając efektywność paliwa.W miarę rozwoju przemysłu nuklearnego wskaźniki te zostały zwiększone coraz wyższe, co prowadzi do lepszych gospodarek paliwa.Nadal istnieją techniczne przeszkody w opracowywaniu opłacalnych reaktorów hodowców, ale hodowcy mogą twierdzić, że tradycyjne reaktory nie mogą.Największe jest to, że po początkowym obciążeniu wzbogaconego uranu lub plutonu reaktor hodowcowy może być następnie napędzany przez okresowe obciążenia niezwiązanego (naturalnego) uranu lub (w innym rodzaju reaktora hodowców).Tor jest około czterokrotnie bardziej obfity w skorupie Ziemi niż uran, stanowi bardzo niewielkie ryzyko uzbrojenia i wytwarza odpady nuklearne, co zmniejsza intensywność do poziomów tła znacznie szybciej niż odpady z konwencjonalnej rośliny.

Jednym z problemów związanych z reaktorami hodowcami jest to, żeProdukując gotowe do bomby paliwa jądrowe, takie jak pluton, powodują ryzyko broni jądrowej.Problem ten rozwiązuje etap wstępnego przetwarzania jądrowego, w którym inne elementy, takie jak curium i neptunium, są dodawane w niewielkich ilościach do plutonu.Ta forma przetwarzania nie ma wpływu na użycie plutonu jako paliwa reaktora, ale bardzo utrudnia użycie materiału do stworzenia bomby atomowej, nawet jeśli wykorzystuje bardzo wyrafinowany projekt.

Istnieją dwa rodzaje reaktorów hodowców, które zostały zaproponowane.Pierwszy, szybki reaktor hodowcowy, wykorzystuje początkowy ładunek paliwa plutonu, a następnie wymaga tylko naturalnego uranu energii.Kilka prototypów zostało zbudowanych przez szybkich hodowców, a Japonia, Chiny, Korea i Rosja popełniają fundusze na dalszy rozwój.Drugim typem reaktora hodowców jest reaktor hodowców cieplnych, który wykorzystuje początkowy ładunek paliwa wzbogaconego uranu, a następnie przy użyciu tylko toru.Reaktory termiczne hodowców zostały do tej pory zbudowane tylko na małą skalę, a Indie podejmują pierwsze kroki w kierunku rozwoju przemysłowego, rozpoczęte w 2006 r.