Hvad er en atomreaktor?
En atomreaktor er et stykke videnskabeligt udstyr, der er designet til at generere kontrollerede kædereaktioner af splittbare elementer som uran. Atomreaktorer kan bruges til en række formål, herunder produktion af elektrisk energi, produktion af nukleare brændstoffer og videnskabelig forskning. Atomreaktorer med forskellige konstruktioner kan findes i mange regioner i verden, fra videnskabelige laboratorier i USA til det franske landskab, hvor franskmennene er afhængige af atomkraft i omkring 75% af deres strømbehov fra 2009.
Atomreaktorer er afhængige af en proces, der er kendt som fission, der opstår, når et tungt element absorberer en neutron og bryder op i to lettere elementer. I processen frigiver elementet energi. I en kontrolleret fissionsreaktion kan denne energi udnyttes til forskellige aktiviteter og kæmpes til at etablere en kædereaktion, der også tilskynder resten af det fissionerbare element til at gå i stykker. En ukontrolleret reaktion skaber en atombombe.
Inde i en atomreaktor indsættes brændstofstænger, der består af et fissionselement, i en moderator, et materiale, der vil bremse neutroner for at tilskynde til fission. Operatøren af atomreaktoren kan kontrollere reaktionen ved hjælp af kontrolstænger, stænger fremstillet af materialer, der absorberer neutroner. Når stængerne sænkes ned i reaktorkernen med brændstoffet, absorberer de neutronerne, bremser eller stopper fissionprocessen, og når de hæves, tillader de brændstofstængerne at absorbere neutronerne og gennemgå fission. Med jævne mellemrum bruges brændstofstængerne og skal udskiftes med frisk brændstof, mens det brugte brændstof skal bortskaffes omhyggeligt for at undgå generering af forurening.
Atomreaktoren kræver også et kølevæske for at overføre varme væk fra reaktorkernen. Varme, et biprodukt af fission, kan faktisk være målet for reaktorens operatører, fordi det kan bruges til at generere elektricitet ved at generere damp, der skubber turbiner. Når en atomreaktor bruges til videnskabelig forskning, kan varmen være et uønsket biprodukt, selvom nogle reaktorer er designet til både forskning og elektrisk produktion for maksimal effektivitet.
Et stort antal systemer er involveret i styring og indeslutning af en atomreaktor. Den iboende risiko for at skabe en kontrolleret reaktion er, at reaktionen kan kaskade ud af kontrol. Denne bekymring løses med adskillige mislykkede caféer og sikkerhedsteknologier, der er designet til at holde reaktoren i drift. Relativt få større ulykker er sket med atomreaktorer, og dem, der har tendens til at forekomme i ældre reaktorer med utilstrækkelig støtteinfrastruktur på plads.