Wat is een kernfokkerreactor?
Een veredelingsreactor is een type nucleair materiaal dat specifiek is ontworpen om meer splijtbaar materiaal (nucleaire brandstof) te maken dan het verbruikt. Afhankelijk van de fokverhouding van een reactor, kan deze nieuwe brandstof produceren met meer of minder snelheid. De fokverhouding vertegenwoordigt het aantal nieuwe splijtstofatomen dat voor elk splijtingsevenement is gecreëerd. De theoretische bovengrens voor de fokverhouding is 1,8, terwijl de meeste fokreactoren zijn ontworpen om net zoveel splijtbaar materiaal te produceren als ze consumeren. Gehoopt wordt dat fokker-reactoren de huidige generatie conventionele reactoren zullen vervangen naarmate de vooruitgang in kernenergie voortgaat.
De meeste traditionele kernreactoren produceren tijdens het gebruik wat extra brandstof, waardoor de brandstofefficiëntie toeneemt. Naarmate de nucleaire industrie zich heeft ontwikkeld, zijn deze verhoudingen steeds hoger geworden, wat heeft geleid tot betere brandstofbesparingen. Er zijn nog steeds technische hindernissen bij het ontwikkelen van kosteneffectieve fokker-reactoren, maar fokkers kunnen een aantal voordelen claimen die traditionele reactoren niet kunnen. Het grootste is dat, na een initiële belading van verrijkt uranium of plutonium, een veredelingsreactor daarna alleen kan worden aangedreven door periodieke beladingen van niet-verrijkt (natuurlijk) uranium of (in een ander type veredelingsreactor) thorium. Thorium is ongeveer vier keer overvloediger in de aardkorst dan uranium, vormt zeer weinig wapeningsrisico en produceert nucleair afval dat in intensiteit tot achtergrondniveaus veel sneller afneemt dan het afval van een conventionele fabriek.
Een zorg bij fokker-reactoren is dat door nucleaire brandstof te produceren die klaar is voor bommen, zoals plutonium, ze een kernwapenrisico vormen. Dit probleem wordt aangepakt door een fase in nucleaire voorbewerking waarbij andere elementen zoals curium en neptunium in kleine hoeveelheden aan het plutonium worden toegevoegd. Deze vorm van verwerking heeft geen effect op het gebruik van plutonium als reactorbrandstof, maar maakt het uiterst moeilijk om het materiaal te gebruiken om een atoombom te maken, zelfs als een zeer geavanceerd ontwerp wordt gebruikt.
Er zijn twee soorten fokkersreactoren voorgesteld. De eerste, de snelle kweekreactor, gebruikt een aanvankelijke brandstoflading van plutonium, en vereist daarna alleen natuurlijk uranium voor energie. Een paar prototypes zijn gebouwd van snelle fokkers en Japan, China, Korea en Rusland maken allemaal fondsen voor verdere ontwikkeling. Het tweede type veredelingsreactor is een thermische veredelingsreactor, die een initiële brandstoflading van verrijkt uranium gebruikt, en daarna alleen thorium gebruikt. Thermische veredelingsreactoren zijn tot nu toe slechts op kleine schaal gebouwd, waarbij India de eerste stappen heeft gezet op weg naar ontwikkeling op industriële schaal, die in 2006 is begonnen.