Fordeler og ulemper ved en formeringsreaktor

I en verden på jakt etter flere energiopsjoner, atomformeringsreaktorer tilbyr en avtale som høres for godt til å være sant: De produserer mer drivstoff enn de forbruker. Ved å utsette lav kvalitet uran for stråling, konverterer reaktoren det til plutonium, en høy kvalitet på reaktorbrensel. Oppdretteren produserer både nyttig energi og drivstoff. Bruken av plutonium, men medfører vesentlige risikoer.

kjent teknologi

Flere land, blant annet USA, India og Frankrike, har bygget og drevet formeringsreaktorer, enten for eksperimentell bruk eller for å produsere elektrisk kraft. Den første eksperimentelle reaktoren ble bygget i USA i 1951. I likhet med andre teknologier, reaktorer bedre over tid, men oppdretter er ikke et radikalt ny idé.

Fuel Produksjon

Selv om uran er relativt vanlig, det meste av den eksisterer som en isotop kalt U-238. Dens radioaktivitet er mild og det er ikke nyttig for drivstoff. Den potente isotopen U-235, utgjør bare 0,7 prosent av naturlig forekommende uran metall og må renses i mange flittig skritt.

Den formeringsreaktor bruker U-235 som sitt drivstoff og har et lager av U-238 for avl. Under reaksjonen avgir U-235 subatomære partikler som kalles nøytroner. Atomer av U-238 absorbere disse nøytroner, og gjennom et par skritt, blir plutonium-239. Plutonium-239, som U-235, er nyttig for atombrensel. For hver 10-atomene i U-235 forbrukes, produserer reaksjons 12 atomer av plutonium-239 fra U-238.

plutonium Kritikalitetsklassifisering

Ved håndtering og lagring av svært radioaktive materialer, som for eksempel uran-235 og plutonium-239, må arbeiderne ta strenge forholdsregler for ikke å legge for mye materiale på ett sted. Som de avgir nøytroner, naboatomene absorbere dem og produsere mer. Hvis du har mer enn ca 100 pounds av uran-235 i et gitt sted, danner aktiviteten en kjedereaksjon, produsere dødelige mengder radioaktivitet. For plutonium-239, er dette beløpet ca 22 pounds. Mens sjeldne, har utilsiktede reaksjoner drept mennesker.

Nuclear Weapons Proliferation

Ettersom plutonium kan brukes til å lage atombomber, og fordi det er lettere å rense enn uran, advare enkelte kjernefysiske forskere mot dens bruk som en brennstoffkilde. Halveringstiden er 25.000 år, noe som betyr at en gitt prøve forblir farlig potent for mer enn 100.000 år. Enhver mengde produsert må være ekstremt godt bevoktet alltid. Mistet eller stjålet plutonium kan ende opp i den kjernefysiske våpen av en fiendtlig nasjon eller gruppe. Av denne grunn har de fleste nasjoner forgone bruk av formeringsreaktorer.