Kärnreaktorer

Kärnreaktorer är anläggningar där kärnreaktioner kontrollerat sker för att erhålla värme. Denna värme används ofta för att driva turbiner och generera elektricitet, men reaktorer används också för forskning och materialprovning. Huvudsyftet är att upprätthålla en reglerad kedjereaktion där fissila material som uran- eller plutoniumatomer delas i fission.

En kärnreaktor består vanligtvis av bränslekluster, moderator, kylmedel, kontrollstavar och säkerhetssystem. Fissionen sker i bränslet där neutroner träffar atomkärnor. Moderatoren saktar ner neutronerna, vilket ökar sannolikheten för ny fission. Kylmedlet tar upp och transporterar bort den frigjorda värmen. Kontrollstavar absorberar neutroner och kan dämpa eller stoppa reaktionen.

De vanligaste kommersiella reaktortyperna är lättvattenreaktorer – där vanligt vatten fungerar som både moderator och kylmedel – exempelvis tryckvattenreaktorer och kokvattenreaktorer. Tungvattenreaktorer använder tungt vatten som moderator, vilket gör det möjligt att använda naturligt uran som bränsle (exempelvis CANDU). Snabbreaktorer använder snabba neutroner och kräver ofta andra kylmedel än ljusvatten, de studeras främst för forskning och långsiktig bränslehantering. Små modulära reaktorer (SMR) representerar en nyare utveckling med mindre kraft, modulär byggnation och modern säkerhet.

Användningen av kärnreaktorer medför fördelar som låga koldioxidutsläpp jämfört med fossila bränslen, men den producerar radioaktivt avfall som kräver långsiktig hantering och förvaring. Säkerhet och regelverk är centrala; IAEA och nationella myndigheter övervakar konstruktion, drift och haveriförmåga samt planering för avveckling och återvinning av bränsle.

Historiskt har kärnkraft varit en viktig energikälla i flera länder och utvecklingen fortsätter med fokus på säkerhet, effektivitet och nya tekniker som SMR. I Sverige och andra länder regleras driften strikt med mål att skydda människor och miljö samt att optimera användningen av kärnkraftsresurser och slutförvaring av använt bränsle.