Kärnreaktorer fungerar genom att dela atomkärnor, en process som kallas kärnklyvning. När en neutron absorberas av en klyvbar atom, såsom uran-235 eller plutonium-239, delas kärnan i två mindre kärnor och frigör energi i form av värme och strålning. Värmen används för att producera ånga, som driver en turbingenerator för att producera elektricitet. Strålningen kontrolleras av en rad barriärer för att skydda arbetstagare och miljön.
Huvudkomponenterna i en kärnreaktor är:
* Bränsle: Bränslet för en kärnreaktor är vanligtvis uran-235 eller plutonium-239. Dessa klyvbara isotoper anrikas vanligtvis för att öka deras koncentration av klyvbart material.
* Moderator: Moderatorn är ett material som bromsar de neutroner som produceras av kärnklyvning. Detta är nödvändigt eftersom neutronerna måste vara tillräckligt långsamma för att absorberas av de klyvbara atomerna. Vanliga moderatorer inkluderar vatten, grafit och tungt vatten.
* Kontrollstavar: Kontrollstavarna används för att styra hastigheten på kärnkedjereaktionen. De är gjorda av material som absorberar neutroner, såsom kadmium eller bor. Genom att sätta in eller dra ut styrstavarna kan mängden neutroner som är tillgängliga för att orsaka fission kontrolleras.
* Kylvätska: Kylvätskan är en vätska som används för att avlägsna värme från reaktorhärden. Denna värme används sedan för att generera ånga för elproduktion. Vanliga kylmedel inkluderar vatten, tungt vatten och flytande natrium.
* Innehållsbyggnad: Inneslutningsbyggnaden är en stor struktur som omger reaktorhärden. Den är utformad för att innehålla radioaktivt material i händelse av en olycka.
Kärnreaktorer är designade med flera säkerhetssystem för att minimera risken för olyckor. Dessa system inkluderar:
* Nödavstängningssystem: Dessa system är utformade för att automatiskt stänga av reaktorn i händelse av en nödsituation.
* Innehållsbyggnader: Dessa strukturer är utformade för att förhindra utsläpp av radioaktivt material i händelse av en olycka.
* Strålningsövervakningssystem: Dessa system används för att övervaka strålningsnivåerna i reaktorn och det omgivande området.
Kärnkraft är en pålitlig och effektiv elkälla, och den producerar inga växthusgaser. Men det har också potential för allvarliga olyckor, och det finns oro för långtidslagring av radioaktivt avfall.
