Wat is de Fast Breeder Reactor?
Een snelle kweekreactor is een type kernreactor die kernsplijting gebruikt om 239 atomen plutonium te maken als bijproduct van de splitsing van 235 atomen uranium. Dit proces creëert meer brandstof in de vorm van plutonium 239 dan het gebruikt. Deze mogelijkheid om extra brandstof te maken of te "fokken" is goed voor de naam die aan dit soort reactoren wordt gegeven. Een snelle kwekerreactor kan tot 30% meer brandstof produceren dan hij verbruikt.
Kernreactoren produceren energie door de atomen van splijtstoffen, meestal uranium 235, te splitsen. Dit produceert ook vrije neutronen, deeltjes uit de kern van atomen, die vervolgens andere uraniumatomen raken, splitsen en de splijtingsreactie bevorderen. In standaard kernreactoren worden de meeste van deze neutronen op een laag energieniveau gehouden door een geavanceerd koelsysteem dat normaal water als medium gebruikt. Dit wordt gedaan om de neutronen op een energieniveau te houden dat geschikt is voor het ondersteunen van de splijtingsreactie.
In een snelle kweekreactor is het koelsysteem opzettelijk minder efficiënt en is het meestal gevuld met vloeibaar natrium. Dit houdt de neutronen die worden geproduceerd door de splijtingsreactie op een hoger energieniveau. Deze "snelle" neutronen vormen het andere deel van de gemeenschappelijke naam van een snelle kwekerreactor. Hoogenergetische neutronen zijn minder geschikt voor het splitsen van andere uranium 235-atomen maar dienen een ander doel.
In plaats van uranium 235 atomen te splitsen, worden de "snelle" neutronen geabsorbeerd door uranium 238 atomen, die het grootste deel van de massa nucleaire reactorbrandstof vormen in een snelle kwekerreactor. Uranium 238 is niet geschikt voor splijting, maar na absorptie van een ander neutron wordt uranium 238 omgezet in plutonium 239. Plutonium 239 is zeer geschikt als nucleaire brandstof en kan worden gebruikt voor het maken van kernwapens. Sommige plutonium 239-atomen vervallen in een ander isotoop van uranium, uranium 239 dat ook wordt gebruikt als brandstof in kernreactoren.
Plutonium wordt vaak gebruikt voor kernwapens. Om deze reden zijn veel snelle fokkersreactoren die ooit operationeel waren, stilgelegd. Andere problemen met dit soort reactoren hebben bijgedragen aan hun achteruitgang in populariteit bij landen met kernenergieprogramma's. Het plutonium 239 moet worden geëxtraheerd uit de andere componenten van nucleaire brandstof en dit is een complex en duur proces. Het kan ook extreem gevaarlijk zijn en vormt giftig radioactief afval als bijproduct.