เครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ที่รวดเร็วคืออะไร?

เครื่องปฏิกรณ์ผู้เพาะพันธุ์ที่รวดเร็วเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ฟิชชันนิวเคลียร์เพื่อสร้างอะตอมพลูโทเนียม 239 เป็นผลพลอยได้จากการแยกของอะตอมยูเรเนียม 235กระบวนการนี้สร้างเชื้อเพลิงในรูปแบบของพลูโทเนียม 239 มากกว่าที่ใช้ความสามารถในการสร้างหรือผสมพันธุ์บัญชีเชื้อเพลิงเพิ่มเติมสำหรับชื่อที่ให้กับเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้เครื่องปฏิกรณ์ผู้เพาะพันธุ์ที่รวดเร็วสามารถสร้างเชื้อเพลิงได้มากกว่า 30%

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ผลิตพลังงานโดยการแยกอะตอมของเชื้อเพลิง fissile มักจะยูเรเนียม 235 สิ่งนี้ยังผลิตนิวตรอนอิสระอนุภาคจากนิวเคลียสของอะตอมซึ่งจะโจมตีอะตอมยูเรเนียมอื่น ๆ แยกพวกมันออกและเพิ่มปฏิกิริยาฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มาตรฐานนิวตรอนส่วนใหญ่จะถูกเก็บไว้ในระดับพลังงานต่ำโดยระบบทำความเย็นขั้นสูงซึ่งปกติใช้น้ำเป็นสื่อสิ่งนี้ทำเพื่อให้นิวตรอนอยู่ในระดับพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการรักษาปฏิกิริยาฟิชชัน

ในเครื่องปฏิกรณ์ผู้เพาะพันธุ์ที่รวดเร็วระบบทำความเย็นนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าโดยเจตนาและมักจะเต็มไปด้วยโซเดียมเหลวสิ่งนี้จะช่วยให้นิวตรอนที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิชชันในระดับพลังงานที่สูงขึ้นนิวตรอนที่รวดเร็วเหล่านี้ให้ส่วนอีกส่วนหนึ่งของชื่อสามัญของเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ที่รวดเร็วนิวตรอนพลังงานสูงเหมาะสำหรับการแยกอะตอมยูเรเนียม 235 อะตอมอื่น ๆ แต่ให้บริการอื่น

แทนที่จะแยกยูเรเนียม 235 อะตอมนิวตรอนที่รวดเร็วจะถูกดูดซึมโดยอะตอมยูเรเนียม 238 อะตอมซึ่งทำให้มวลของเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ส่วนใหญ่ในเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ที่รวดเร็วยูเรเนียม 238 ไม่เหมาะสำหรับฟิชชัน แต่หลังจากดูดซับนิวตรอนอื่นยูเรเนียม 238 จะถูกแปลงเป็นพลูโทเนียม 239 พลูโทเนียม 239 เหมาะมากเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และสามารถใช้ในการทำอาวุธนิวเคลียร์อะตอมพลูโทเนียม 239 บางส่วนสลายไปในไอโซโทปอื่นของยูเรเนียมยูเรเนียม 239 ซึ่งยังใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

พลูโทเนียมมักใช้สำหรับอาวุธนิวเคลียร์ด้วยเหตุนี้เครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่รวดเร็วจำนวนมากที่ครั้งหนึ่งเคยทำงานถูกปิดตัวลงปัญหาอื่น ๆ เกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้มีส่วนทำให้ความนิยมลดลงในหมู่ประเทศที่มีโครงการพลังงานนิวเคลียร์พลูโทเนียม 239 จะต้องสกัดจากส่วนประกอบอื่น ๆ ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และนี่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงนอกจากนี้ยังอาจเป็นอันตรายอย่างยิ่งและสร้างขยะกัมมันตภาพรังสีที่เป็นพิษเป็นผลพลอยได้