Ydinpolttoainesyklillä

Ydinpolttoainesykli, tunnettu myös nimellä ydinpolttoainekierto tai ydinpolttoainekierrätys, viittaa prosessien sarjaan, joka liittyy ydinreaktorissa käytettävän polttoaineen valmistukseen, käyttöön ja jälkikäsittelyyn. Tämä sykli alkaa uraanin kaivamisella ja sen rikastamisella, jotta saadaan ydinreaktoreissa käytettävä polttoaine, tyypillisesti uraanioksidi, jonka uraani-235 pitoisuus on lisätty. Rikastettu uraani valmistetaan sitten polttoainesauvoiksi, jotka ladataan ydinreaktoriin.

Reaktorissa ydinpolttoaine käy läpi fissioreaktion, jossa atomiytimet halkeavat ja vapauttavat energiaa, lämpöä ja neutroneita. Tämä prosessi jatkuu, kunnes polttoaine on kulunut loppuun ja sen fissiili materiaali on loppunut tai sen sisältämät fissiotuotteet estävät tehokkaan reaktion. Käytetty polttoaine poistetaan reaktorista ja se sisältää sekä jäljellä olevaa fissiiliä materiaalia että radioaktiivisia jätteitä.

Käytetyn polttoaineen jälkikäsittely voi tapahtua eri tavoin. Jotkin maat kierrättävät käytettyä polttoainetta, jolloin siitä erotetaan hyödynnettävät materiaalit, kuten uraani ja plutonium, uusien polttoainesauvojen valmistukseen. Tämä prosessi voi vähentää ydinjätteen määrää ja mahdollistaa fissiilin materiaalin tehokkaamman hyödyntämisen. Toiset maat puolestaan varastoivat käytetyn polttoaineen suoraan turvalliseen säilytykseen. Ydinpolttoainesyklin hallinta ja sen aiheuttamien radioaktiivisten jätteiden käsittely ovat keskeisiä kysymyksiä ydinenergian käytössä.