kütteelementide

Kütteelementide ehk kütuseelementide mõiste viitab tuumaelektrijaamades kasutatavatele konstruktsioonielementidele, mis sisaldavad tuumkütust ja vahendavad fissioni eralduvale soojust. Iga kütuseelement on osa suuremast kütuseelementide moodulist, mida paigutatakse reaktori jahutuskanalitesse koos teiste elementidega ühe energiakogumi loomiseks.

Kütusena kasutatakse peamiselt uraani dioksidi UO2 pelleteid, mis on pressitud ja asetatud pikkadesse metalltorudesse, mille ümber on kerge katte (cladding). Katted on tavaliselt zirkoniumi alusel, mis eraldab kütust jahutusvahendist ja tagab mehhaanilise stabiilsuse ning korrosioonikaitse. Kütuseelemendid koonduvad kütusepakettideks (fuel assemblies), mida omakorda paigutatakse reaktori ribadeks.

Reaktoris eralduv soojust kannab jahutusvedelik läbi kütuseelementide torude. Soojus liigub edasi elektrienergiaks muundavatesse süsteemidesse, kasutades erinevaid jahutus- ja turvasüsteeme. Peamised reaktorikontseptsioonid on survestatud vee reaktorid (PWR) ja keeduveereaktorid (BWR), mis erinevad jahutus- ja jahtimisviiside poolest, kuid aluseks on sama põhitöö: kütusest eralduva sooja kasutamine energia tootmiseks.

Eluiga ja kasutusaja määrab burnup ning reaktori töösagedus; kütuseelemendid võivad töötada mitu aastat. Pärast kasutust on kütus radioaktiivne ning see eemaldatakse reaktorist ja suunatakse ohutusse ladustusse või töötlemisse, kuni see on võimalik taaskasutada või ohutult kõrvaldatakse.

Kütuseelementide ohutus ja jäätmekäitlus on tuumaenergia regulatsiooni keskmes. Tootmise, transportimise ja kasutuse jooksul rakendatakse rangemaid kvaliteedi- ning turvastandardid ning järgitakse rahvusvahelisi juhiseid, et vähendada riske ja tagada paigaldatud süsteemide usaldusväärsus.