pakoreaktiosta

Pakoreaktiosta eli fissioreaktiosta tarkoitetaan ydinreaktiota, jossa raskas ydin jakautuu kahdeksi tai useammaksi kevyemmäksi ytimeksi. Fissiossa vapautuu energiaa sekä neutroneita. Yleisimmät fissioituvat ydinmateriaalit ovat uraani-235 ja plutonium-239. Fissio tapahtuu tavallisesti, kun ydin absorboi neutronin ja jakautuu.

Syntyvät neutronit voivat aiheuttaa lisäfissioita, jolloin ketjureaktio etenee. Ketjureaktio voidaan pitää hallittuna, kriittisenä tai yli kriittisenä keff-luvun mukaan. Reaktorissa käytetään moderaattoreita (esim. vesi tai raskas vesi), reflektoreita ja kontrollivarsia ketjureaktion säätöön.

Käyttökohteet: Pakoreaktiota hyödynnetään ensisijaisesti sähköntuotantoon ydinvoimaloissa sekä tutkimuslaitoksissa. Sähköntuotannossa reaktori ylläpitää kriittisyyden vakaana turvallisuusperiaatteiden mukaisesti. Eri reaktorityypeissä käytetään erilaisia polttoaineita ja jäähdytysmenetelmiä, mutta perusperiaate pysyy samana.

Historia: Fissio havaittiin vuonna 1938, jolloin Otto Hahn ja Fritz Strassmann havaitseivat raskaan ytimen jakautumisen. Selityksen tarjosivat Lise Meitner ja Otto Frisch. Ensimmäinen keinotekoinen ketjureaktio saavutettiin Chicagon yliopistossa CP-1:ssä vuonna 1942.

Turvallisuus ja ympäristö: Pakoreaktiot tuottavat radioaktiivista jätettä ja voivat aiheuttaa onnettomuuksia. Turvallisuus perustuu kriittisyysvalvontaan, jäähdytykseen, suojaukseen sekä jätteenkäsittelyyn ja varastointiin.