Che cos'è un reattore di allevatore nucleare?
Un reattore di allevatore è un tipo di nucleare specificamente progettato per creare più materiale fissile (combustibile nucleare) di quanti consuma. A seconda del rapporto di riproduzione di un reattore, può produrre nuovo carburante a una velocità maggiore o minore. Il rapporto di riproduzione rappresenta il numero di nuovi atomi di fissile creati per ciascun evento di fissione. Il limite superiore teorico per il rapporto di riproduzione è 1,8, mentre la maggior parte dei reattori allevatori sono progettati per produrre quasi tutto il materiale fissile che consumano. Si spera che i reattori degli allevatori sostituiranno l'attuale generazione di reattori convenzionali mentre i progressi nell'energia nucleare continuano.
La maggior parte dei reattori nucleari tradizionali creano un po 'di carburante aggiuntivo mentre operano, aumentando l'efficienza del carburante. Man mano che l'industria nucleare si è sviluppata, questi rapporti sono stati spinti sempre più in alto, portando a migliori economie del carburante. Ci sono ancora ostacoli tecnici nello sviluppo di reattori di allevatori economici, ma gli allevatori possono rivendicare una serie di vantaggi che TraditI reattori ionici non possono. Il più grande è che, dopo un carico iniziale di uranio o plutonio arricchito, un reattore di allevatore può successivamente essere alimentato solo da carichi periodici di uranio non arricchito (naturale) o (in un altro tipo di reattore allevatori) di Thorium. Il torio è circa quattro volte più abbondante nella crosta terrestre rispetto all'uranio, pone pochissimo rischio di armi e produce rifiuti nucleari che diminuiscono di intensità ai livelli di fondo molto più rapidamente rispetto ai rifiuti da una pianta convenzionale.
Una preoccupazione per i reattori degli allevatori è che producendo combustibile nucleare pronto per la bomba, come il plutonio, creano un rischio di armi nucleari. Questo problema è risolto da una fase della preelaborazione nucleare in cui altri elementi come Curum e Nettunium vengono aggiunti in piccole quantità al plutonio. Questa forma di elaborazione non ha alcun effetto sull'uso del plutonio come combustibile da reattore, ma lo rende estremamenteDifficile usare il materiale per creare una bomba atomica, anche se si utilizza un design molto sofisticato.
Esistono due tipi di reattori di allevatori che sono stati proposti. Il primo, il reattore ad allevatore veloce, utilizza una carica iniziale di carburante del plutonio, successivamente richiede solo uranio naturale per l'energia. Alcuni prototipi sono stati costruiti con allevatori veloci e Giappone, Cina, Corea e Russia stanno tutti commettendo fondi per lo sviluppo continuo. Il secondo tipo di reattore allevatore è un reattore di allevatore termico, che utilizza una carica iniziale di urani arricchita, successivamente usando solo il torio. I reattori di allevatori termici sono stati costruiti solo su piccola scala finora, con l'India che ha fatto i primi passi verso lo sviluppo su scala industriale, avendo iniziato nel 2006.