Vad är en kärnuppfödningsreaktor?
En uppfödningsreaktor är en typ av kärnkraft specifikt utformad för att skapa mer klyvbart material (kärnbränsle) än den förbrukar. Beroende på en reaktors uppfödningsförhållande kan den producera nytt bränsle i större eller mindre takt. Avelsförhållandet representerar antalet nya fissila atomer som skapats för varje fissionhändelse. Den teoretiska övre gränsen för avelsförhållandet är 1,8, medan de flesta avelsreaktorer är utformade för att producera ungefär lika mycket fissilt material som de konsumerar. Man hoppas att uppfödningsreaktorer kommer att ersätta den nuvarande generationen av konventionella reaktorer när framstegen inom kärnkraften fortsätter.
De flesta traditionella kärnreaktorer skapar lite extra bränsle när de arbetar, vilket ökar bränsleeffektiviteten. När kärnkraftsindustrin har utvecklats har dessa förhållanden pressats högre och högre, vilket leder till bättre bränsleekonomi. Det finns fortfarande tekniska hinder för att utveckla kostnadseffektiva uppfödarreaktorer, men uppfödare kan kräva ett antal fördelar som traditionella reaktorer inte kan. Det största är att efter en initial belastning av anrikat uran eller plutonium kan en uppfödningsreaktor därefter drivas bara med periodiska belastningar av oberikat (naturligt) uran eller (i en annan typ av uppfödarreaktor) thorium. Thorium är ungefär fyra gånger vanligare i jordskorpan än uran, utgör mycket liten vapenrisk och producerar kärnkraftsavfall som minskar i intensitet till bakgrundsnivåer mycket snabbare än avfallet från en konventionell anläggning.
En oro med uppfödarreaktorer är att de skapar en kärnvapenrisk genom att producera bombklart kärnbränsle, såsom plutonium. Detta problem åtgärdas av ett steg i kärnbearbetning där andra element som curium och neptunium tillsätts i små mängder till plutonium. Denna form av bearbetning har ingen effekt på användningen av plutonium som reaktorbränsle, men gör det extremt svårt att använda materialet för att skapa en atombomb, även om den använder en mycket sofistikerad design.
Det finns två typer av uppfödarreaktorer som har föreslagits. Den första, den snabba uppfödarreaktorn, använder en initial bränsleladdning av plutonium, som därefter endast kräver naturligt uran för energi. Några prototyper har byggts av snabba uppfödare, och Japan, Kina, Korea och Ryssland satsar alla på pengar för fortsatt utveckling. Den andra typen av uppfödningsreaktor är en termisk uppfödningsreaktor, som använder en initial bränsleladdning av anrikat uran, därefter med endast thorium. Termiska uppfödarreaktorer har bara byggts i liten skala hittills, med Indien som tagit de första stegen mot industriell utveckling, som började 2006.