A tenyésztőreaktor olyan atomreaktor, amely több nukleáris üzemanyagot állít elő, mint amennyit elhasznál. A láncreakciót ez esetben gyors neutronok tartják fenn, így szükségtelen a neutronmoderátor alkalmazása.
Urán tenyésztőreaktor Az ilyen reaktor beindításához 15–20%-ra dúsított urán szükséges, de ha beindul, saját magának állítja elő az üzemanyagot.
Az üzemanyag 20% plutónium-dioxid (PuO2) és 80% urán-dioxid (UO2). A plutónium hasadóképes, és leginkább gyors neutronokkal lehet hasítani. A hasadásból kapott neutron is gyors, így a kör bezárult. A reaktormagot tiszta 238-as uránnal veszik körül, ami neutronbefogással (és két béta-bomlással) 239-es plutóniummá alakul. Ezt később feldolgozzák, ezáltal kinyerve a plutóniumot, amit azután üzemanyagként lehet alkalmazni.
Az előállított hasadóanyagot elsősorban fegyvergyártásra használják fel. A világ energiatermelésének töredékét adják.
Tórium tenyésztőreaktor A tórium alapú erőművek első lépcsője egy tenyésztési szakasz. Itt a tórium-232-est tenyésztve urán-233-ast kapunk. Ez mindenképpen szükséges, mivel a tórium 232-es nem képes maghasadásra, az urán-233 viszont igen.
A tórium-tenyésztőreaktor előnyei a tórium csaknem háromszor gyakoribb a földkéregben, mint az urán. Ez azt jelenti, hogy csaknem olyan gyakori, mint az ólom vagy a gallium kevesebb bomlástermék keletkezik, mint az urán alapú erőművek esetén egy tonna tórium tenyésztőreaktorban való felhasználása megegyezik 200 tonna hagyományos erőművi urán által felszabadított energiamennyiséggel, vagy szénével a tórium bányászata biztonságosabb és egyszerűbb, mivel a tórium érce jóval nagyobb koncentrációban tartalmaz tóriumot, mint az uránérc uránt, illetve nem szabadulnak fel mérgező gázok
A tórium-tenyésztőreaktor hátrányai még mindig nincs kész egy jelentős tórium-reaktor sem, habár már az 1960-as években működött Oak Ridge-ben egy 2 MW kapacitású folyékony sóolvadékos reaktor. a bomlástermékek felezési ideje kevesebb az uránnal üzemelő reaktorokénál, így nagyobb mennyiségű radioaktivitással kell számolni, és tórium- üzemanyagú reaktorok hulladékainak újra hasznosításában és tárolásában nem rendelkezünk olyan tapasztalattal, mint amilyennel az uránnál.
Hűtőközegek A tenyésztőreaktorok gyakran folyékony fémet használnak hűtőanyagként. A leginkább használt fém a nátrium, de kisebb erőművekben NaK és ólom is előfordul. Régebbi típusokban higanyt is használtak. A higany és a NaK előnye, hogy szobahőmérsékleten is folyékonyak, tehát jól megfelelnek a kísérleti berendezéseknek, míg a nagy teljesítményű erőművek esetében ez lényegtelen.
Jegyzetek
Források A paksi atomerőmű oldala a különböző reaktorokról
További információk Information Digest, 2022–2023 (NUREG-1350, Volume 34), NRC Reactors Designed by Argonne National Laboratory: Fast Reactor Technology Argonne pioneered the development of fast reactors and is a leader in the development of fast reactors worldwide. See also Argonne's Nuclear Science and Technology Legacy. The Changing Need for a Breeder Reactor by Richard Wilson at The Uranium Institute 24th Annual Symposium, September 1999 Experimental Breeder Reactor-II (EBR-II): An Integrated Experimental Fast Reactor Nuclear Power Station International Thorium Energy Organisation – www.IThEO.org A Path Forward for the LMFBR
Kategória:Atomreaktorok