راکتورهای هسته ای

● انواع راکتورهای هسته ای
راکتورها در اصل سیستمیهایی هستند که واکنش های هسته ای مثل شکافت هسته‌ای در آنها صورت می گیرد و انرژی تولیده در آنها تحت کنترل در می آید. به عنوان مثال خورشید یک راکتور هسته ای طبیعی است که در آن عناصر سبک هسته ای به هم جوش می خورند (همجوشی هسته ای) و تولید انرژی می کنند.انواع راکتورها را از لحاظ عملکردشان در زیر می آوریم.
۱) راکتورهای حرارتی (کند) Termal Reactor:
راکتورهای حرارتی خودش به دو دسته تقسیم می شوند:
▪ راکتورحرارتی کند کننده و خنک کننده با آب
▪ راکتور حرارتی با خنک کننده گازی AGR
در راکتورهای حرارتی از نوترون کند شده که نوترون حرارتی نامیده می شود، برای شکافت هسته‌ای استفاده می شود اما در راکتورهای تند از نوترون سریع استفاده می شود.
در شکافت اورانیوم ۲۳۵ نوترون کند یا حرارتی در اثر واکنش ۲ الی ۳ تا نوترون سریع ایجاد می شود. حتما این نوترون های سریع باید کند شوند. بنابراین درراکتورهای حرارتی از کند کننده و خنک کننده استفاده می شود در حالی که در راکتورهای سریع ماده کندکننده لازم نیست اما ماده خنک کننده لازم است.
در راکتورهای PWR و BWR کند کننده و خنک کننده آب می باشد یک تیپ از راکتورهای کانادایی وجود دارد که در آن از آب سنگین یا دوتریوم استفاده می شود در عوض از اورانیوم غنی شده ۱درصد استفاده می شود.
در راکتور AGR کند کننده زغال و خنک کننده گاز می باشد. در این راکتور نوترون ها با یک برخورد کند نمی شوند بلکه ممکن است بارها برخورد کنند تا کند شوند. برای تولید ۱۰۰۰ مگا وات انرژی روزانه حدود ۱ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ مصرف می شود.
۲) راکتور های سریع (تند) Fast Reactor:
راکتورهای سریع به دو دسته تقسیم می شوند :
▪ راکتورهای سریع LMFR
در راکتورهای LMFR ماده کند کننده لازم نیست ولی خنک کننده فلز مذاب سدیم است. در این راکتور پلوتنیوم ۲۳۹ به عنوان سوخت استفاده می شود و خیلی پیشرفته است.
▪ راکتورهای BFR:
در راکتورهای BFR اورانیوم۲۳۸ به عنوان سوخت استفاده می شوددر واقع در این راکتور هدف تولید پلوتنیوم یا اورانیوم ۲۳۳ است از اورانیوم طبیعی در اطراف راکتور یک لایه می گذارند برای اینکه هم حفاظ باشد و هم در اثر برخورد نوترون های سریع به اورانیوم آن را به پلوتنیوم تبدیل کند که پس از مدتی دیواره ها را خراب کرده و پلوتنیوم را استخراج می کنند.
پلوتونیوم تولید شده برای مصارف صنعتی یا بمب های هسته ای یا به عنوان سوخت نیروگاههای هسته ای بکار می رود.که ماده ای خیلی گران قیمت و با ارزش می باشد، با این حال خیلی خطرناک هم هست.