Was ist ein Kernzüchterreaktor?

Ein Züchterreaktor ist eine Art Kerntyp, das speziell entwickelt wurde, um spaltbareres Material (Kernkraftstoff) zu erzeugen, als er verbraucht.Abhängig vom Züchtungsverhältnis eines Reaktors kann es mit größerer oder weniger Geschwindigkeit neuer Kraftstoff produzieren.Das Züchtungsverhältnis repräsentiert die Anzahl der neuen FISSILE -Atome, die für jedes Spaltenereignis erzeugt werden.Die theoretische Obergrenze für das Züchtungsverhältnis beträgt 1,8, während die meisten Züchterreaktoren so ausgelegt sind, dass sie so viel spaltbares Material produzieren, wie sie konsumieren.Es ist zu hoffen, dass Züchterreaktoren die aktuelle Erzeugung herkömmlicher Reaktoren ersetzen, wenn der Fortschritt der Kernenergie fortgesetzt wird.

Die meisten herkömmlichen Kernreaktoren erzeugen bei der Arbeit einen zusätzlichen Kraftstoff und erhöhen die Kraftstoffeffizienz.Während sich die Kernindustrie entwickelt hat, wurden diese Verhältnisse immer höher und höher, was zu besseren Brennstoffökonomien führte.Es gibt immer noch technische Hürden, um kostengünstige Züchterreaktoren zu entwickeln, aber Züchter können eine Reihe von Vorteilen behaupten, die traditionelle Reaktoren nicht können.Am größten ist, dass nach einer anfänglichen Belastung von angereichertem Uran oder Plutonium ein Züchterreaktor danach nur durch periodische Belastungen von nicht angereichertem (natürlichen) Uran oder (in einem anderen Typ von Züchterreaktor) Thorium angetrieben werden kann.Thorium ist in der Erdkruste ungefähr viermal häufiger als Uran, stellt ein sehr wenig Waffenrisiko dar und erzeugt nuklearer Abfall, was die Intensität auf Hintergrundniveaus viel schneller abnimmt als der Abfall einer herkömmlichen Pflanze.Durch die Erzeugung von bombenbereiten Kernbrennstoff wie Plutonium schaffen sie ein Risiko von Atomwaffen.Dieses Problem wird durch ein Stadium der Kernvorverarbeitung angesprochen, in dem andere Elemente wie Curium und Neptunium in winzigen Mengen zum Plutonium zugesetzt werden.Diese Form der Verarbeitung hat keinen Einfluss auf die Verwendung von Plutonium als Reaktorkraftstoff, macht es jedoch äußerst schwierig, das Material zu verwenden, um eine Atombombe zu erstellen, selbst wenn sie ein sehr hoch entwickeltes Design verwendet.

Es gibt zwei Arten von Züchterreaktoren, die vorgeschlagen wurden.Der erste, der schnelle Züchterreaktor, verwendet eine anfängliche Kraftstoffladung von Plutonium, wobei danach nur natürliches Uran für Energie erforderlich ist.Einige Prototypen wurden aus schnellen Züchter gebaut, und Japan, China, Korea und Russland begehen alle Mittel für die weitere Entwicklung.Die zweite Art von Züchterreaktor ist ein thermischer Züchterreaktor, der danach nur unter Verwendung von Thorium eine anfängliche Kraftstoffladung für angereichertes Uran verwendet.Thermalzüchterreaktoren wurden bisher nur in kleinem Maßstab aufgebaut, wobei Indien die ersten Schritte in Richtung Industrie im Jahr 2006 unternommen hat.