Vad är den snabba uppfödarreaktorn?
En snabbuppfödningsreaktor är en typ av kärnreaktor som använder kärnklyvning för att skapa plutonium 239 atomer som en biprodukt för uppdelningen av uran 235 atomer. Denna process skapar mer bränsle i form av plutonium 239 än den använder. Denna förmåga att skapa eller "avla" ytterligare bränsle står för det namn som ges till dessa typer av reaktorer. En snabbfödningsreaktor kan skapa upp till 30% mer bränsle än den förbrukar.
Kärnreaktorer producerar energi genom uppdelning av atomerna i klyvbara bränslen, vanligtvis uran 235. Detta producerar också fria neutroner, partiklar från kärnan i atomer, som sedan träffar andra uranatomer, delar dem och främjar klyvningsreaktionen. I normala kärnreaktorer hålls de flesta av dessa neutroner på en låg energinivå av ett avancerat kylsystem som normalt använder vatten som medium. Detta görs för att hålla neutronerna på en energinivå som är lämplig för att upprätthålla klyvningsreaktionen.
I en snabbuppfödningsreaktor är kylsystemet medvetet mindre effektivt och fylls vanligtvis med flytande natrium. Detta håller neutronerna som produceras av klyvningsreaktionen på en högre energinivå. Dessa "snabba" neutroner tillhandahåller den andra delen av det vanliga namnet på en snabbuppfödningsreaktor. Neutroner med hög energi är mindre lämpade för uppdelning av andra uran 235 atomer men tjänar ett annat syfte.
I stället för att dela uran 235 atomer, absorberas de "snabba" neutronerna av uran 238 atomer, vilket utgör större delen av massan av kärnreaktorbränsle i en snabbuppfödningsreaktor. Uran 238 är inte lämplig för klyvning, men efter att ha absorberat en annan neutron omvandlas uran 238 till plutonium 239. Plutonium 239 är mycket lämpligt som kärnbränsle och kan användas för att tillverka kärnvapen. Vissa plutonium 239-atomer förfaller till en annan isotop av uran, uran 239, som också används som bränsle i kärnreaktorer.
Plutonium används ofta för kärnvapen. Av denna anledning har många snabba uppfödningsreaktorer som en gång varit i drift stängts av. Andra problem med dessa typer av reaktorer har bidragit till deras nedgång i popularitet bland länder med kärnkraftsprogram. Plutonium 239 måste utvinnas från de andra komponenterna i kärnbränsle och detta är en komplex och dyr process. Det kan också vara extremt farligt och skapar giftigt radioaktivt avfall som en biprodukt.