Cos'è il reattore allevatore veloce?
Un reattore ad allevamento rapido è un tipo di reattore nucleare che utilizza la fissione nucleare per creare 239 atomi di plutonio come sottoprodotto della scissione di 235 atomi di uranio. Questo processo crea più combustibile sotto forma di plutonio 239 di quello che utilizza. Questa capacità di creare, o "allevare", rappresenta il carburante aggiuntivo per il nome dato a questi tipi di reattori. Un reattore ad allevamento rapido può creare fino al 30% di carburante in più rispetto a quanto consuma.
I reattori nucleari producono energia dividendo gli atomi di combustibili fissili, solitamente uranio 235. Ciò produce anche neutroni liberi, particelle dal nucleo degli atomi, che quindi colpiscono altri atomi di uranio, suddividendoli e promuovendo la reazione di fissione. Nei reattori nucleari standard, la maggior parte di questi neutroni è mantenuta a basso livello di energia da un avanzato sistema di raffreddamento che normalmente utilizza l'acqua come mezzo. Questo viene fatto per mantenere i neutroni a un livello di energia adatto a sostenere la reazione di fissione.
In un reattore ad allevamento rapido, il sistema di raffreddamento è volutamente meno efficiente e di solito viene riempito con sodio liquido. Ciò mantiene i neutroni prodotti dalla reazione di fissione a un livello di energia più elevato. Questi neutroni "veloci" forniscono l'altra parte del nome comune di un reattore ad allevamento rapido. I neutroni ad alta energia sono meno adatti per la divisione di altri atomi di uranio 235 ma servono a un altro scopo.
Invece di dividere 235 atomi di uranio, i neutroni "veloci" vengono assorbiti da 238 atomi di uranio, che costituisce la maggior parte della massa del combustibile del reattore nucleare in un reattore a riproduzione rapida. L'uranio 238 non è adatto alla fissione, ma dopo aver assorbito un altro neutrone, l'uranio 238 viene convertito in plutonio 239. Il plutonio 239 è molto adatto come combustibile nucleare e può essere usato per fabbricare armi nucleari. Alcuni atomi di plutonio 239 decadono in un altro isotopo di uranio, l'uranio 239 che viene anche usato come combustibile nei reattori nucleari.
Il plutonio è spesso usato per le armi nucleari. Per questo motivo, molti reattori ad allevamento rapido che una volta erano operativi sono stati chiusi. Altri problemi con questi tipi di reattori hanno contribuito al loro calo di popolarità tra le nazioni con programmi di energia nucleare. Il plutonio 239 deve essere estratto dagli altri componenti del combustibile nucleare e questo è un processo complesso e costoso. Può anche essere estremamente pericoloso e creare rifiuti radioattivi tossici come sottoprodotto.