1. fission: När en neutron slår en uranatom gör det att atomens kärna delas upp i två mindre atomer (fissionprodukter). Denna delningsprocess frigör en enorm mängd energi i form av värme och strålning.
2. Kedjereaktion: Fissionsprocessen frigör också ytterligare neutroner, som sedan kan slå andra uranatomer, vilket orsakar ytterligare fission. Denna kedjereaktion fortsätter, vilket leder till en långvarig frisättning av energi.
3. Värmeproduktion: Energin som frigörs av fission är främst i form av värme. Denna värme absorberas av bränslestången och omgivande komponenter.
4. Värmeöverföring: Värmen från bränslestavarna överförs sedan till ett kylvätska, såsom vatten, som cirkulerar genom reaktorn. Den uppvärmda kylvätskan används sedan för att generera ånga, som driver turbiner för att producera el.
Faktorer som bidrar till värmeproduktion:
* urananrikning: Uranbränslet som används i kärnreaktorer är anrikat med en högre koncentration av fissil uran-235 än naturligt förekommande uran. Denna högre koncentration av fissilmaterial leder till en snabbare kedjereaktion och mer värmeproduktion.
* neutronflöde: Antalet neutroner tillgängliga för att orsaka fissionreaktioner påverkar också värmeproduktion. Ett högre neutronflöde leder till mer fissionhändelser och mer värme.
* Bränslestavdesign: Utformningen av själva bränslestången påverkar värmeproduktionen. Faktorer som storleken och formen på bränslepelletsen, klädmaterialet och antalet bränslestavar i en reaktorkärna påverkar alla värmeöverföring och total värmeutgång.
Obs: Nya bränslestavar upplever vanligtvis en gradvis temperaturökning när kedjereaktionen fortskrider. Temperaturen övervakas och kontrolleras noggrant för att säkerställa en säker och effektiv drift av reaktorn.
