Hvad er en nuklear opdrætterreaktor?
En opdrætterreaktor er en type nuklear specifikt designet til at skabe mere fissilt materiale (nuklear brændstof), end det forbruger. Afhængig af avlsforholdet for en reaktor kan det producere nyt brændstof til en større eller mindre hastighed. Opdrætforholdet repræsenterer antallet af nye fissile atomer, der er oprettet til hver fissionsbegivenhed. Den teoretiske øvre grænse for avlsforholdet er 1,8, mens de fleste opdrætterreaktorer er designet til at producere næsten lige så meget fissilt materiale, som de spiser. Man håber, at opdrætterreaktorer vil erstatte den nuværende generation af konventionelle reaktorer, når fremskridt inden for atomkraft fortsætter.
De fleste traditionelle atomreaktorer skaber noget yderligere brændstof, når de fungerer, hvilket øger brændstofeffektiviteten. Efterhånden som den nukleare industri har udviklet sig, er disse forhold blevet skubbet højere og højere, hvilket har ført til bedre brændstoføkonomier. Der er stadig tekniske hindringer for at udvikle omkostningseffektive opdrætterreaktorer, men opdrættere kan kræve en række fordele, der er traditionIonale reaktorer kan ikke. Den største er, at efter en indledende belastning af beriget uran eller plutonium, kan en opdrætterreaktor derefter drives blot ved periodiske belastninger af uenriget (naturligt) uran eller (i en anden type opdrætterreaktor) thorium. Thorium er omkring fire gange mere rigeligt i jordens skorpe end uran, udgør meget lidt våbenrisiko og producerer nukleart affald, der falder i intensitet til baggrundsniveauer meget hurtigere end affaldet fra en konventionel plante.
En bekymring med opdrætterreaktorer er, at de ved at producere bombeklar nuklear brændstof, såsom plutonium, skaber en atomvåbenrisiko. Dette problem løses af et trin i nuklear forarbejdning, hvor andre elementer såsom curium og neptunium tilsættes i små mængder til plutonium. Denne form for behandling har ingen indflydelse på brugen af plutonium som reaktorbrændstof, men gør det ekstremtSvært at bruge materialet til at skabe en atombombe, selvom du bruger et meget sofistikeret design.
Der er to typer opdrætterreaktorer, der er blevet foreslået. Den første, den hurtige opdrætterreaktor, bruger en indledende brændstofopladning af plutonium, hvorefter det kun kræver naturligt uran for energi. Der er bygget et par prototyper af hurtige opdrættere, og Japan, Kina, Korea og Rusland begår alle midler til fortsat udvikling. Den anden type opdrætterreaktor er en termisk opdrætterreaktor, der bruger en indledende brændstofopladning af beriget uran, derefter kun ved hjælp af thorium. Termiske opdrætterreaktorer er kun blevet bygget i lille skala indtil videre, hvor Indien tager de første skridt hen imod udvikling af industriel skala efter at have begyndt i 2006.