fissioreaktorit

Fissioreaktori on ydinreaktori, joka tuottaa lämpöenergiaa fissio-reaktioiden avulla. Fissio tapahtuu, kun fissile-ytimeen osuu neutroneja ja ydin jakautuu kahdeksi, vapauttaen energiaa sekä lisää neutronneja. Ketjureaktio pidetään hallinnassa käyttämällä kontrolliruuveja, moderaattoreita ja jäähdytystä. Jäähdytys siirtää lämpöä pois reaktorista, ja höyry, jota jäähdytysnesteestä syntyy, ajaa sähköä tuottavia turbiineja.

Yleisimmät fissioreaktorit ovat kevyellä vedellä jäähdytetyt reaktorit (LWR), joihin kuuluu PWR- ja BWR-tyypit. Muita ovat raskasvesireaktorit (CANDU), joissa moderaattorina käytetään raskasta vettä; grafiittimoderoidut reaktorit ovat historiallisia malleja. Nopeareaktoreita (fast reactors) käyttävät neutroneja ilman merkittävää moderointia ja voivat käyttää nestemäistä natriumia jäähdytykseen; niillä pyritään parempaan polttoaineen hyödyntämiseen ja jätteen vähentämiseen.

Polttoaineena käytetään fissileja aineita kuten uraani-235 ja plutonium-239. Polttoaine voi olla rikastettua uraania tai käytettyä polttoainetta, esimerkiksi MOX-polttoainetta. Reaktori muuntaa lämpöenergian höyryksi, joka pyörittää sähköä tuottavaa turbinaasia. Käytetyt polttoainesauvat ja muut jätteet vaativat pitkäaikaista varastointia ja loppusijoitusta turvallisesti.

Historia: ensimmäiset toimivat fissioreaktorit kehitettiin 1940-luvulla ja 1950-luvulla; maailman ensimmäinen kontrolloitu reaktori CP-1 rakennettiin Chicagoon vuonna 1942. Nykyään ydinsähköä tuottavat lukuisat reaktorit ympäri maailmaa, ja alalle kohdistuu jatkuvaa sääntelyä sekä turvallisuus- ja jätehuolto-ohjelmia.