brandstofstaven

Brandstofstaven zijn lange, slanke buizen die de kernbrandstof bevatten die nodig is voor kernsplijting in een kernreactor. In moderne watergekoelde reactoren bestaan ze meestal uit pellets van uraniumdioxide die in een dunne zirconiummantel zijn geplaatst. De staven worden gebundeld in brandstofassemblages en geplaatst in de kern van de reactor, waar ze door het koelmiddel (meestal water) worden gekoeld en tegelijk als moderator fungeren om de snelheid van de neutronen te regelen.

De brandstofstaven bestaan uit pellets van UO2 die langs de lengte zijn opgeborgen in een corrosiebestendige mantel. Een brandstofassemblage bevat tientallen tot honderden staven, afhankelijk van het type reactor. De verrijking van uranium ligt bij lichte-waterreactoren doorgaans tussen ongeveer 3 en 5 procent U-235. De brandstof blijft meestal één tot meerdere operationele cycli in de kern voordat de staven worden vervangen.

Tijdens de werking vindt splijting plaats, waarbij warmte vrijkomt die via het koelmiddel wordt afgevoerd en omgezet in elektriciteit. Burn-up, een maat voor verbruikte brandstof, ligt typisch in de orde van 40 tot 60 GWd/tU bij verwijdering. Na verwijdering uit de kern worden de staven gekoeld en opgeslagen; op langere termijn kan spent fuel worden hergebruikt in MOX-brandstof of verder worden behandeld voor afvalbeheer of opslag.