Hvad er en atomreaktor?
En atomreaktor er et stykke videnskabeligt udstyr, der er designet til at generere kontrollerede kædereaktioner af fissionable elementer som uran. Atomreaktorer kan bruges til en række formål, herunder generering af elektrisk strøm, produktion af nukleare brændstoffer og videnskabelig forskning. Atomreaktorer i forskellige designs kan findes i mange regioner i verden, fra videnskabelige laboratorier i USA til det franske landskab, hvor franskmændene er afhængige af atomkraft for omkring 75% af deres magtbehov fra 2009.
atomreaktorer er afhængige af en proces, der kaldes fission, som opstår, når et tungt element absorberer en neutron og bryder bortset fra to lysere elementer. I processen frigiver elementet energi. I en kontrolleret fissionsreaktion kan denne energi udnyttes til forskellige aktiviteter og coaxes til at etablere en kædereaktion, der tilskynder resten af det fissionable element til også at bryde fra hinanden. En ukontrolleret reaktion skaber en nuklearbombe.
Inde i en atomreaktor indsættes brændstofstænger, der består af et fissionabelt element, i en moderator, et materiale, der vil bremse neutroner for at tilskynde til fission. Operatøren af atomreaktoren kan kontrollere reaktionen ved anvendelse af kontrolstænger, stænger fremstillet af materialer, der absorberer neutroner. Når stængerne sænkes ned i reaktorkernen med brændstof, absorberer de neutroner, bremser eller stopper fissionsprocessen, og når de hæves, tillader de brændstofstængerne at absorbere neutronerne og gennemgår fission. Med jævne mellemrum bliver brændstofstængerne brugt og skal erstattes med frisk brændstof, mens det brugte brændstof skal disponeres omhyggeligt for at undgå at generere forurening.
Atomreaktoren kræver også et kølemiddel for at overføre varme væk fra reaktorkernen. Varme, et biprodukt af fission, kan faktisk være målet for reaktorens operatører, fordi det kan bruges til genErat elektricitet ved at generere damp, der vil skubbe turbiner. Når en atomreaktor bruges til videnskabelig forskning, kan varmen være et uønsket biprodukt, selvom nogle reaktorer er designet til både forskning og elektrisk generation for maksimal effektivitet.
Et stort antal systemer er involveret i kontrol og indeslutning af en atomreaktor. Den iboende risiko for at skabe en kontrolleret reaktion er, at reaktionen kan kaskade ude af kontrol. Denne bekymring adresseres med adskillige fejlsafgifter og sikkerhedsteknologier, der er designet til at holde reaktoren sikkert i drift. Relativt få store ulykker har fundet sted med atomreaktorer, og dem, der har tendens til at forekomme i ældre reaktorer med utilstrækkelig støtteinfrastruktur på plads.