Was ist der schnelle Brüter?

Ein schneller Brüter ist eine Art Kernreaktor, der Kernspaltung verwendet, um Plutonium 239 Atome als Nebenerscheinung der Spaltung des Urans herzustellen 235 Atome. Dieser Prozess verursacht mehr Kraftstoff in Form von Plutonium 239, als er verwendet. Diese Fähigkeit, oder „züchten,“ zusätzlichen Kraftstoff zu verursachen erklärt den Namen, der zu diesen Arten der Reaktoren gegeben wird. Ein schneller Brüter kann bis 30% verursachen weiterer Kraftstoff, als er verbraucht.

Kernreaktoren produzieren Energie, indem sie die Atome der teilbaren Kraftstoffe, normalerweise Uran 235 aufspalten. Dieses produziert auch freie Neutronen, Partikel vom Kern der Atome, die dann andere uranium Atome schlagen, sie aufspalten und die Spaltungreaktion fördern. In den Standardkernreaktoren werden die meisten diesen Neutronen auf einem Niveau der niedrigen Energie durch ein vorgerücktes Kühlsystem gehalten, das normalerweise Wasser als Mittel benutzt. Dieses wird getan, um die Neutronen auf einem Energieniveau verwendbar zu halten für die Stützung der Spaltungreaktion.

In einem schnellen Brüter ist das Kühlsystem absichtlich weniger leistungsfähig und wird normalerweise mit flüssigem Natrium gefüllt. Dieses hält die Neutronen, die durch die Spaltungreaktion auf einem Niveau der höheren Energie produziert werden. Diese „schnellen“ Neutronen liefern das andere Teil des allgemeinen Namens eines schnellen Brüters. Energiereiche Neutronen werden weniger entsprochen, für die Spaltung anderen Urans 235 Atome aber einen anderen Zweck dienen.

Anstelle von aufspaltenuran werden 235 Atome, die „schnellen“ Neutronen durch Uran 238 Atome aufgesogen, das die meisten der Masse des KernReaktorbrennstoffs in einem schnellen Brüter bildet. Uran 238 ist nicht für Spaltung verwendbar, aber, nachdem man ein anderes Neutron aufgesogen hat, wird Uran 238 in Plutonium 239 umgewandelt. Plutonium 239 ist als Kernbrennstoff sehr verwendbar und kann für die Herstellung der Kernwaffen verwendet werden. Etwas Plutonium 239 Atome verfallen in ein anderes Isotop des Urans, Uran 239, das auch als Kraftstoff in den Kernreaktoren benutzt wird.

Plutonium ist für Kernwaffen häufig benutzt. Aus diesem Grund sind viele schnellen Brüter, die einmal betrieblich waren, geschlossen worden. Andere Probleme mit diesen Arten der Reaktoren haben zu ihrer Abnahme in der Popularität unter Nationen mit Atomenergieprogrammen beigetragen. Das Plutonium 239 muss von den anderen Bestandteilen des Kernbrennstoffes extrahiert werden und dieses ist ein komplizierter und teurer Prozess. Es kann extrem gefährlich auch sein und verursacht giftigen radioaktiven Abfall als Nebenerscheinung.