Här är en uppdelning av de viktigaste isotoperna som är involverade:
uran:
* uran-235 (²³⁵u): Detta är fissileisotopen , vilket innebär att det kan genomgå kärnklyvning när den slås av en neutron. Det är en relativt sällsynt isotop som endast utgör cirka 0,7% av det naturliga uranen.
* uran-238 (²³⁸u): Detta är den vanligaste isotopen av uran (99,3%), men det är inte klyvt. Men det kan fånga neutroner och bli plutonium-239 (²³⁹pu) genom en process som kallas neutronfångst och beta -förfall. Denna plutonium-239 är fissil och kan användas som bränsle i reaktorer.
plutonium:
* plutonium-239 (²³⁹pu): Som nämnts ovan är detta en klyvningsisotop producerad från uran-238 . Det är ett mycket effektivt bränsle och används ofta i snabba uppfödarreaktorer.
Andra isotoper:
Medan uran och plutonium är de primära bränslena, andra isotoper som thorium-232 (²³²th) och uran-233 (²³³u) Kan också användas i vissa reaktorkonstruktioner.
Anrikning:
För att öka koncentrationen av ²³⁵u I bränslet genomgår naturligt uran en process som kallas anrikning . Denna process koncentrerar den fissilisotopen till en högre procentandel, vanligtvis cirka 3-5%, vilket gör den lämplig för användning i de flesta kommersiella reaktorer.
Sammanfattning:
Kärnreaktorer förlitar sig på klyvning av specifika isotoper, främst ²³⁵u och ²³⁹pu . Dessa isotoper är noggrant utvalda och anrikas ibland för att säkerställa effektiva och kontrollerade kärnreaktioner. Att förstå den isotopiska karaktären av kärnbränsle är avgörande för utformningen, driften och säkerheten för kärnkraftverk.
