Wat is een kernreactor?

Een kernreactor is een stuk wetenschappelijke apparatuur die is ontworpen om gecontroleerde kettingreacties van splijtbare elementen zoals uranium te genereren. Nucleaire reactoren kunnen voor een aantal doeleinden worden gebruikt, waaronder het genereren van elektrische stroom, de productie van nucleaire brandstoffen en wetenschappelijk onderzoek. Nucleaire reactoren van verschillende ontwerpen zijn te vinden in veel regio's van de wereld, van wetenschappelijke laboratoria in de Verenigde Staten tot het Franse platteland, waarbij de Fransen vertrouwen op kernenergie voor ongeveer 75% van hun machtsbehoeften vanaf 2009.

Nucleaire reactoren vertrouwt op een proces als fissie, die een zware elementen absorbeert, die zich voordoet aan een zware elementen. In het proces geeft het element energie vrij. In een gecontroleerde splijtingsreactie kan deze energie worden benut voor verschillende activiteiten, en overgehaald in het opzetten van een kettingreactie die de rest van het splijtbare element aanmoedigt om ook uit elkaar te breken. Een ongecontroleerde reactie creëert een nucleairebom.

In een kernreactor worden brandstofstaven die uit een splijtbaar element bestaande in een moderator, een materiaal dat neutronen zal vertragen om splijting aan te moedigen. De operator van de kernreactor kan de reactie regelen met het gebruik van controlestangen, staven gemaakt van materialen die neutronen absorberen. Wanneer de staven met de brandstof in de reactorkern worden neergelaten, absorberen ze de neutronen, vertragen of stoppen ze het splijtingsproces, en wanneer ze worden verhoogd, laten ze de brandstofstaven de neutronen absorberen en ondergaan splijting. Periodiek worden de brandstofstaven besteed en moeten ze worden vervangen door verse brandstof, terwijl de verbruikte brandstof zorgvuldig moet worden verwijderd om te voorkomen dat vervuiling wordt genereerd.

De kernreactor vereist ook een koelvloeistof om warmte van de reactorkern weg te brengen. Warmte, een bijproduct van splijting, kan in feite het doel zijn van de operators van de reactor, omdat het kan worden gebruikt om te genererenEerate elektriciteit door stoom te genereren die turbines zal duwen. Wanneer een kernreactor wordt gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek, kan de warmte een ongewenst bijproduct zijn, hoewel sommige reactoren zijn ontworpen voor zowel onderzoek als elektrische generatie voor maximale efficiëntie.

Een groot aantal systemen is betrokken bij de controle en insluiting van een kernreactor. Het inherente risico op het creëren van een gecontroleerde reactie is dat de reactie uit de hand kan stromen. Deze zorg wordt aangepakt met tal van failsafes en veiligheidstechnologieën die zijn ontworpen om de reactor veilig te laten werken. Relatief weinig grote ongevallen hebben plaatsgevonden met kernreactoren, en die welke wel voorkomen in oudere reactoren met onvoldoende ondersteuningsinfrastructuur.