Kernereaktor

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Du har nye beskeder (forskel fra næstsidste redigering).

En kernereaktor (i daglig tale også atomreaktor) er stedet hvor der udvindes energi ved spaltning af atomkerner. Ved en neutroninduceret kædereaktion spaltes (fissioneres) atomkernerne i brændslet til mindre kerner under frigivelse af stor energi.

Kernebrændslet udgøres i mange reaktorer af stave af beriget uran, dvs. uran med en forhøjet andel af isotopen U-235. For at holde kædereaktionene i gang kræves en moderator, dvs. et materiale som kan nedbremse de hurtige neutroner som frisættes ved kernespaltningerne, til langsomme neutroner der kan inducere fission af nye kerner.

For at kunne styre kædereaktionen suppleres brændselsstavene med kontrolstave, som indeholder et neutronabsorberende materiale.

Kernereaktorer danner udgangspunkt for konventionel kernekraft. På verdensplan (2006) findes der 440 fungerende kernereaktorer, og 27 er under opbygning.

[redigér] Reaktortyper

Efter konstruktionsmåde skelner man mellem forskellige typer af kernereaktorer.

Letvandsreaktorer benytter sædvanligt vand som kølemiddel. I letvandsreaktorer af typen BWR (Boiling Water Reactor) fordampes vand ved kontakt med brændselsstavene og ledes derefter videre til en turbine. I letvandsreaktorer af typen PWR (Pressurized Water Reactor) er trykket så højt at vandet ikke kommer i kog. Det afgiver i stedet sin energi i en varmeveksler, som udvikler damp der driver en turbine i et selvstændigt kredsløb.

Tungtvandsreaktorer benytter ligeledes vand som kølemiddel. I tungt vand er de to hydrogenatomer i et sædvanligt vandmolekyle (H₂O) erstattet af to deuteriumatomer (D₂O). Fordelen herved er at der ikke indfanges neutroner i tungt vand. Som konsekvens heraf kan man anvende naturligt uran som kernebrændsel.

Formeringsreaktorer producerer mere brændsel end de forbruger. Typisk udnyttes indfangning af hurtige neutroner i U-238. Den neutronaktiverede U-239 henfalder via neptunium-isotopen Np-239 til plutonium-isotopen Pu-239. Sidstnævnte høstes og anvendes i en sekundær reaktor. Formeringsreaktorer kan ikke køles med vand, som nedbremser neutroner. I stedet benyttes typisk (flydende) natrium.