Jak funguje jaderný reaktor

Existuje několik různých typů jaderných reaktorů, ale všechny mají některé společné vlastnosti. Všechny mají zásobu radioaktivních palivových pelet — obvykle oxidu uranu, které jsou uspořádány v trubkách a tvoří palivové tyče v aktivní zóně reaktoru .

Reaktor má také již zmíněné regulační tyče — vyrobené z materiálu pohlcujícího neutrony, jako je kadmium, hafnium nebo bór — které se vkládají do aktivní zóny a řídí nebo zastavují reakci .

Reaktor má také moderátor, látku, která zpomaluje neutrony a pomáhá řídit proces štěpení. Většina reaktorů ve Spojených státech používá obyčejnou vodu, ale reaktory v jiných zemích někdy používají grafit nebo těžkou vodu, ve které byl vodík nahrazen deuteriem, izotopem vodíku s jedním protonem a jedním neutronem . Další důležitou součástí systému je chladicí kapalina – opět obvykle obyčejná voda – která pohlcuje a odvádí teplo z reaktoru a vytváří páru pro otáčení turbín a chladí aktivní zónu reaktoru tak, aby nedosáhla teploty, při které se taví uran (asi 6 900 stupňů Fahrenheita neboli 3 815 stupňů Celsia) . (Proč je roztavení velmi špatná věc, vysvětlíme později v tomto článku.)

Nakonec je reaktor uzavřen v kontejnmentu, velké, těžké konstrukci, obvykle několik metrů silné a vyrobené z oceli a betonu, která udržuje radioaktivní plyny a kapaliny uvnitř, kde nemohou nikomu ublížit .

Používá se řada různých konstrukcí reaktorů, ale ve Spojených státech jsou asi dvě třetiny reaktorů tlakovodní (PWR). V tlakovodním reaktoru se voda čerpá do kontaktu s aktivní zónou a poté se udržuje pod tlakem, takže se nemůže změnit v páru. Tato natlakovaná voda se pak dostává do kontaktu s druhým zdrojem netlakové vody, která se mění na páru a roztáčí turbíny. Zbývající třetina reaktorů ve Spojených státech jsou reaktory s vařící vodou (BWR). U reaktorů BWR se voda, která přichází do přímého kontaktu s aktivní zónou reaktoru, může přeměnit na páru pro výrobu elektřiny .

V další části se podíváme na možná rizika, která jaderné reaktory představují, a na to, jak je vyhodnotit.

.