Nükleer reaktörler birkaç farklı şekilde sınıflandırılabilir: nükleer reaksiyon tipi, kullanılan moderatör materyali, kullanılan soğutucu, reaktörün üretimi, yakıt fazı, yakıt tipi ve kullanımı. Araştırma reaktörlerini saymak, dünya çapında binlerce kişi var ve birçok farklı kategoriye giriyor. Bu makalede, bir defada nükleer reaktörlerin sınıflandırma şemalarını gözden geçireceğim.
Bu makalede, fizyonlu nükleer reaktörlere, yani füzyon reaktörleri yerine çekirdeği parçalayan reaktörlere, yani onları birleştiren reaktörlere bakıyoruz. Füzyon reaktörleri erken gelişim aşamalarında hala oldukça deneysel bir teknoloji iken, fisyon reaktörleri 60 yıldan uzun süredir kullanılmaktadır.
Nükleer reaksiyon tipi genellikle nükleer reaktörün yavaş (termal) nötronlar mı yoksa hızlı nötronlar mı kullandığını belirtir. Hızlı nötron kullanan çoğu reaktör hızlı üreme reaktörü kategorisine girerken, yavaş nötron kullananların çoğuna termal reaktörler denir. Termal reaktörler, en doğal ve zengin olmayan uranyum kullanabildiklerinden, en ucuz ve en yaygın olanlardır. Termal reaktörlerdeki nötronlara "yavaş" denir, çünkü reaktör nötronları, çevreleyen yakıt ortamının hızına ve ısısına oldukça yakın olan hızlı atomik çekirdekten çıkarıldığında nötronları doğal hızlarından yavaşlatmak için modüle edici bir malzeme kullanır. . Hızlı nötron reaktörleri daha pahalıdır ve daha az popüler olmaları için yakıtın daha zenginleştirilmesini gerektirir. Öte yandan, tükettiklerinden daha fazla yakıt üreterek daha uzun vadede onları çekici kılıyorlar.
Moderatör materyali, nükleer reaktörler için ikinci sınıflandırma şemasıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, yalnızca termal nükleer reaktörler moderatörler kullanır, bu nedenle bunlar yalnızca bunları kapsar. Grafit, ağır su ve normal su hepsi moderatör olarak kullanılır. Grafit ve ağır su reaktörleri daha popülerdir, çünkü bu kontrol edici malzemeler nötronları daha iyi termalleştirir, böylece doğal uranyum kullanılabilir ve zenginleştirmeye ihtiyaç duyulmaz.
Bir sonraki sınıflandırma şeması üretime dayanmaktadır. Jenerasyon I reaktörleri, tipik olarak bir tür olan ilk prototip reaktörlerdi. Generation II reaktörleri ticari kullanım için ve standart tasarımlara dayalı olarak yapılmıştır. Bunlar 50'li yıllarda kullanıldı. Generation III reaktörleri daha modern, 90'ların sonlarında kullanıma girdi. Önceki jenerasyondan daha hafif ve verimlidirler. Yeni nesil, Generation IV reaktörleri şu anda araştırma aşamasındadır ve 2020'lerin sonlarına veya 2030'ların başlarına kadar piyasaya sürülmesi beklenmemektedir. Bu reaktörler çok ekonomik olacak ve minimum atık üretecektir.
Diğer bir sınıflandırma türü yakıt fazıdır - sıvı, katı veya gaz. Katı en tipik olanıdır. Faz ile birlikte yakıt türü gelir - uranyum veya toryum. Bunlar, Dünya üzerinde kayda değer miktarda mevcut olan ve reaktör için hazır iki element.
Son sınıflandırma, enerji santralleri, tahrik, nükleer yakıt üretimi (damızlık reaktörler) veya araştırma reaktörleri için kullanıma dayanmaktadır. Radyoizotop termoelektrik jeneratörler (RTG), bazen biraz farklı olmalarına rağmen, bazen nükleer reaktörlerle birlikte atılmaktadır. RTG'ler, radyoaktif bir izotopun çürümesinden enerji üretir.
Ve bu kadar. Nükleer reaktörleri karakterize etmenin daha spesifik yolları ve çeşitli gelişim aşamalarındaki sayısız tasarım vardır, ancak nükleer reaktör tipleri üzerindeki yazılı materyal miktarı muhtemelen küçük bir kütüphaneyi doldurabilir.
