Bränslerören

Bränslerören är den cylindriska kapsel som omsluter kärnbränslets pelletförpackning i kärnkraftsreaktorer. De flesta moderna reaktorer använder bränslerör av zirkoniumlegering, vilket ger låg neutronabsorption och god mekanisk hållfasthet i höga temperaturer. Inuti varje bränslerör ligger uranoxidpiller (UO2) staplade längs rörets axel. Mellan pelletens yta och rörväggens inneryta finns ett litet spelrum, ofta kallat plenum, som tillåter termisk expansion och ackumulering av fissionsgas som bildas under driften.

Rören sätts samman i bränslestavar där flera rör binds ihop med hjälp av distanser och galler som upprätthåller rätt geometrisk avstånd mellan rören och säkerställer ett jämnt kylflöde. Endplattor och tätningar tätar ändarna på varje bränslerör. Designen är avsedd att tåla höga temperaturer, tryck och strålning samt att motstå mekanisk påverkan och korrosion i det kylmedel som verkar runt stavarna.

Under drift avger bränslerören värme via kärnreaktioner. Den producerade värmen avleds av kylmedlet som omger stavarna. Bränslestavarnas avkastning mäts i burnup, vanligtvis uttryckt i gigawattdager per ton bränsle (GWd/t). Bränslerören kan också utsättas för fenomen som pellet–klädd-interaktion, hydridinduktion och fissionsgasuppbyggnad, vilka övervakas och hanteras genom noggrann materialdesign och driftsbegränsningar.

Efter användning kyls bränslerören i bassänger för avkylning innan de hanteras vidare. De kan därefter lagras i torrförvaring eller hanteras inom program för återvinning i länder där sådan teknik finns. Slutlig hantering varierar mellan länder: vissa planerar djup geologisk slutförvaring, medan andra överväger återanvändning av kärnbränslet.