เครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์นิวเคลียร์คืออะไร?

เครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์เป็นนิวเคลียร์ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสร้างวัสดุฟิสซิล (เชื้อเพลิงนิวเคลียร์) มากกว่าการบริโภคขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการผสมพันธุ์ของเครื่องปฏิกรณ์มันสามารถผลิตเชื้อเพลิงใหม่ในอัตราที่สูงขึ้นหรือน้อยลงอัตราส่วนการผสมพันธุ์แสดงจำนวนอะตอมฟิสไซล์ใหม่ที่สร้างขึ้นสำหรับแต่ละเหตุการณ์ฟิชชันขีด จำกัด สูงสุดทางทฤษฎีสำหรับอัตราส่วนการผสมพันธุ์คือ 1.8 ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตวัสดุที่มีความสามารถมากที่สุดเท่าที่ควรจะเป็นหวังว่าเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์จะแทนที่เครื่องปฏิกรณ์ทั่วไปในปัจจุบันเนื่องจากความคืบหน้าของพลังงานนิวเคลียร์ยังคงดำเนินต่อไป

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่สร้างเชื้อเพลิงเพิ่มเติมเมื่อทำงานเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงในขณะที่อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ได้รับการพัฒนาอัตราส่วนเหล่านี้ได้รับการผลักดันให้สูงขึ้นและสูงขึ้นนำไปสู่เศรษฐกิจเชื้อเพลิงที่ดีขึ้นยังคงมีอุปสรรคทางเทคนิคในการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ แต่พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถเรียกร้องข้อดีหลายประการที่เครื่องปฏิกรณ์แบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้สิ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือหลังจากการโหลดครั้งแรกของยูเรเนียมหรือพลูโทเนียมที่ได้รับการเสริมสมรรถนะเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์สามารถขับเคลื่อนได้เพียงแค่การโหลดเป็นระยะของทอเรียมที่ยังไม่ได้รับการควบคุม (ธรรมชาติ) หรือ (ในเครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์อื่น)ทอเรียมมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่าสี่เท่าในเปลือกโลกมากกว่ายูเรเนียมมีความเสี่ยงต่ออาวุธน้อยมากและผลิตของเสียนิวเคลียร์ซึ่งลดลงในระดับความเข้มสู่ระดับพื้นหลังเร็วกว่าของเสียจากพืชทั่วไปด้วยการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์พร้อมระเบิดเช่นพลูโทเนียมพวกเขาสร้างความเสี่ยงต่ออาวุธนิวเคลียร์ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยขั้นตอนในการประมวลผลนิวเคลียร์ล่วงหน้าซึ่งองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น Curium และ Neptunium ถูกเพิ่มเข้ามาในปริมาณเล็กน้อยในพลูโทเนียมรูปแบบของการประมวลผลนี้ไม่มีผลต่อการใช้พลูโทเนียมเป็นเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ แต่ทำให้ยากมากที่จะใช้วัสดุเพื่อสร้างระเบิดปรมาณูแม้ว่าจะใช้การออกแบบที่ซับซ้อนมาก

มีเครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สองประเภทที่ได้รับการเสนอครั้งแรกเครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่รวดเร็วใช้ประจุเชื้อเพลิงเริ่มต้นของพลูโทเนียมหลังจากนั้นต้องการยูเรเนียมธรรมชาติสำหรับพลังงานเท่านั้นต้นแบบไม่กี่ตัวถูกสร้างขึ้นจากพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่รวดเร็วและญี่ปุ่นจีนเกาหลีและรัสเซียล้วน แต่มอบเงินทุนเพื่อการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ชนิดที่สองคือเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ความร้อนซึ่งใช้ประจุเชื้อเพลิงเริ่มต้นของยูเรเนียมที่ได้รับการเสริมสมรรถนะหลังจากนั้นใช้ทอเรียมเท่านั้นเครื่องปฏิกรณ์พ่อแม่พันธุ์ความร้อนได้ถูกสร้างขึ้นในระดับเล็ก ๆ จนถึงตอนนี้โดยอินเดียได้ดำเนินการขั้นตอนแรกไปสู่การพัฒนาระดับอุตสาหกรรมซึ่งเริ่มขึ้นในปี 2549