Hva er kjernefysiske reaktorer brukes til?

En kjernereaktor anvender en kontrollert kjernereaksjon for å slå en meget liten mengde av masse til energi. I tråd med den kjente ligning, E = m ganger c kvadrat, en meget liten mengde masse er lik en stor mengde energi, og en atomreaktor kan generere betydelig varme, som blir oftest anvendt for å generere elektrisitet.

Electric Power Plant

Den viktigste bruken av atomreaktorer er som en kilde til energi i atom-kraftverk. To typer er for tiden i kommersiell drift i USA: trykkvannsreaktorer og kokvannsreaktorer (PWR og BWR). I en PWR, det trykksatte vannet i reaktoren og den primære sløyfe bærer varme til en dampgenerator, hvor den overfører varmen via en varmeveksler og fordamper vannet i den sekundære sløyfe. I en BWR, derimot, varmen i reaktoren koker vannet, og dampen blir samlet inn fra reaktoren.

funksjoner

Uavhengig av om reaktordesign er en PWR eller BWR, er sluttresultatet det samme: varm damp strømmer gjennom turbinene i kraftverket, forårsaker dem til å rotere og snu generatorer for å generere elektrisitet. Ifølge US Nuclear Regulatory Commission, er rundt 20 prosent av amerikanske elektrisk kraft produsert av atomreaktorer. Foreløpig amerikanske kraftreaktorer bruker uran som brensel; plutonium-drevet reaktorer kreves en annen utforming, en såkalt "fast" reaktor.

oppdretter Reaktorer

En formeringsreaktor tar en nonfissile isotop (en isotop som ikke kan brukes i kjernefisjon) av uran og konverterer den til en spaltbare isotop av plutonium, som kan anvendes som et brensel for kjernereaktorer, eller i fremstillingen av en atombombe. Disse reaktorer er vanligvis avkjølt med flytende natriummetall i stedet for vann og også bruke noen spaltbart uran som brensel, selv om de produserer 20 prosent mer drivstoff enn de forbruker. Frankrike er et land som har investert i denne typen teknologi.

forskningsreaktorer

Reaktorer ikke brukes til kraftproduksjon kalles forskningsreaktorer. Som navnet tilsier, er noen av dem brukes til vitenskapelig forskning, spesielt studere materialer ved å undersøke hvordan de sprer nøytroner når de utsettes for nøytron bombardement av reaktoren. De kan også brukes til å generere viktige isotoper for anvendelse i medisin. Technetium-99m, for eksempel, fremstilles ved hjelp av forskningsreaktorer og brukes av leger som et radioaktivt sporstoff isotop for avbilding indre organer. Forskningsreaktorer er også brukt av industrien; bombardere silisium med nøytroner i en forskningsreaktor, for eksempel, hjelper endre egenskapene til silisium krystaller for å gjøre dem bedre ledere av elektrisitet.