kütuselemendidest

Kütuseelemendid on tuumaenergia tootmisel kasutatavad peamised üksused, mis paigutatakse reaktori kütusekambrisse ja mille kaudu toimub soojuse tootmine. Iga kütuseelement kannab tuumkütust ja on koostatud tuumkütusepelletidest, kütusetorudest ja kaitsvast korpusest. Pelletid on valmistatud uraani oksüdi (UO2) või MOX‑kütuse segu ning paigutatakse üksteisega ühendatud torudesse. Kütusetorud on tavaliselt valmistatud zirkoniumist või selle sulamiga, mis talub kõrgeid temperatuure ja on keemiliselt stabiilne reaktorijoonel.

Kütuseelementide kogumik ehk fuel assembly koosneb mitmest kütuseelemendi torust ja paigutatakse reaktori kütusekambrisse kindlas raamistikus. Sõltuvalt reaktori tüübist, näiteks PWR (pressurized water reactor) või BWR (boiling water reactor), võivad kogumiku kujundused erineda, kuid põhiprintsiip on sama: tuumkütus vabastab fissioni käigus soojust, mida jahutusvedelik edasi kannab.

Materjalid ja katvus: enamik veejahutusega reaktoreid kasutab rikastatud uraani, kus U‑235 sisaldus on tavaliselt umbes 3–5%. MOX‑kütuses kasutatakse plutoniumi oksiide. Kütuseelemendid on projekteeritud nii, et nende elu jooksul tekkiv käitumisterahk kontrolliks ja ohutusnõuded oleksid täidetud. Elutsükkel hõlmab paigaldust, töötamist, kütuse burn-up’i jõudmist ja vajadusel asendamist, samuti jäätmete käitlemist või taastöötlemist.