Wat is een nucleaire fokkersreactor?

Een fokkerreactor is een type nucleair dat specifiek is ontworpen om meer splijtbaar materiaal (nucleaire brandstof) te creëren dan het verbruikt. Afhankelijk van de fokverhouding van een reactor, kan deze nieuwe brandstof met een groter of minder snelheid produceren. De fokverhouding vertegenwoordigt het aantal nieuwe splijtbare atomen die zijn gemaakt voor elke splijting. De theoretische bovengrens voor de fokverhouding is 1,8, terwijl de meeste fokkersreactoren zijn ontworpen om ongeveer evenveel splijtbaar materiaal te produceren als ze consumeren. Het is te hopen dat fokkersreactoren de huidige generatie van conventionele reactoren zullen vervangen naarmate de vooruitgang in de kernvermogen doorgaat.

De meeste traditionele kernreactoren creëren wat extra brandstof terwijl ze werken, waardoor de brandstofefficiëntie toeneemt. Zoals de nucleaire industrie heeft ontwikkeld, zijn deze verhoudingen hoger en hoger geduwd, wat leidt tot betere brandstofeconomieën. Er zijn nog steeds technische hindernissen voor het ontwikkelen van kosteneffectieve fokkersreactoren, maar fokkers kunnen een aantal voordelen claimen die handelenIonale reactoren kunnen dat niet. De grootste is dat, na een initiële belasting van verrijkt uranium of plutonium, een fokkerreactor daarna alleen kan worden aangedreven door periodieke ladingen van niet -verrijkte (natuurlijk) uranium of (in een ander type broedersreactor) thorium. Thorium is ongeveer vier keer overvloediger in de korst van de aarde dan uranium, vormt zeer weinig wapenrisico's en produceert nucleair afval dat in de intensiteit tot achtergrondniveaus veel sneller afneemt dan het afval van een conventionele plant.

Een bezorgdheid bij fokkersreactoren is dat door het produceren van bomklare nucleaire brandstof, zoals plutonium, een nucleaire wapenrisico creëren. Dit probleem wordt aangepakt door een stadium van 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 een reactorbrandstof, maar maakt het extreemMoeilijk om het materiaal te gebruiken om een ​​atoombom te maken, zelfs als het gebruik van een zeer geavanceerd ontwerp.

Er zijn twee soorten fokkersreactoren die zijn voorgesteld. De eerste, de snelle fokkersreactor, gebruikt een initiële brandstoflading van plutonium, daarna vereist alleen natuurlijk uranium voor energie. Een paar prototypes zijn gebouwd van snelle fokkers, en Japan, China, Korea en Rusland pleegt allemaal fondsen voor voortdurende ontwikkeling. Het tweede type fokkerreactor is een thermische fokkerreactor, die een initiële brandstoflading van verrijkt uranium gebruikt, daarna met alleen thorium. Thermische fokkersreactoren zijn tot nu toe alleen op kleine schaal gebouwd, waarbij India de eerste stappen zette in de richting van de ontwikkeling van industriële schaal, die in 2006 is begonnen.