Atomreaktor, hvordan en fungerer

En atomreaktor er en enhed, der styrer en vedvarende atomkædereaktion. Denne proces frigiver store mængder energi, som kan bruges til at generere elektricitet, drive ubåde eller skibe eller producere radioaktive isotoper til medicinsk og industriel brug.

Atomreaktorer virker ved at spalte atomkerner, en proces kaldet nuklear fission. Når en neutron absorberes af et fissilt atom, såsom uranium-235 eller plutonium-239, spaltes kernen i to mindre kerner og frigiver energi i form af varme og stråling. Varmen bruges til at producere damp, som driver en turbinegenerator til at producere elektricitet. Strålingen styres af en række barrierer for at beskytte arbejdere og miljøet.

Hovedkomponenterne i en atomreaktor er:

* Brændstof: Brændstoffet til en atomreaktor er normalt uran-235 eller plutonium-239. Disse fissile isotoper beriges typisk for at øge deres koncentration af fissilt materiale.

* Moderator: Moderatoren er et materiale, der bremser de neutroner, der produceres ved nuklear fission. Dette er nødvendigt, fordi neutronerne skal være langsomme nok til at blive absorberet af de fissile atomer. Fælles moderatorer omfatter vand, grafit og tungt vand.

* Kontrolstænger: Kontrolstængerne bruges til at styre hastigheden af ​​den nukleare kædereaktion. De er lavet af materialer, der absorberer neutroner, såsom cadmium eller bor. Ved at indsætte eller trække kontrolstængerne ud, kan mængden af ​​neutroner, der er tilgængelige for at forårsage fission, kontrolleres.

* Kølevæske: Kølevæsken er en væske, der bruges til at fjerne varme fra reaktorkernen. Denne varme bruges så til at generere damp til elproduktion. Almindelige kølemidler omfatter vand, tungt vand og flydende natrium.

* Indeslutningsbygning: Indeslutningsbygningen er en stor struktur, der omgiver reaktorkernen. Den er designet til at indeholde radioaktivt materiale i tilfælde af en ulykke.

Atomreaktorer er designet med flere sikkerhedssystemer for at minimere risikoen for ulykker. Disse systemer omfatter:

* Nødnedlukningssystemer: Disse systemer er designet til automatisk at lukke reaktoren ned i tilfælde af en nødsituation.

* Indeslutningsbygninger: Disse strukturer er designet til at forhindre frigivelse af radioaktivt materiale i tilfælde af en ulykke.

* Strålingsovervågningssystemer: Disse systemer bruges til at overvåge strålingsniveauerne i reaktoren og det omkringliggende område.

Atomkraft er en pålidelig og effektiv kilde til elektricitet, og den producerer ingen drivhusgasser. Det har dog også potentiale for alvorlige ulykker, og der er bekymring for langtidsopbevaring af radioaktivt affald.