Нуклеарни реактори у основи су велики котлови, који се користе за загревање воде да би се произвеле огромне количине нискоугљеничне струје (изузетно мала количина CO₂). Има их у различитим величинама и облицима и могу се напајати разним врстама горива.

Нуклеарни реактор покреће цепање атома, процес који се назива фисија, где се честица (неутрон) судара с атомом, који се затим дели на два мања атома и неке додатне неутроне. Неки од неутрона који се ослобађају након тога ударају у друге атоме, узрокујући  њихову фисију и ослобађање више неутрона. Овај процес се назива ланчана реакција.

Фисија атома у ланчаној реакцији ослобађа велику количину енергије у виду топлоте. Створена топлота уклања се из реактора помоћу циркулишућег флуида, обично воде. Ова топлота затим се може користити за производњу паре, која покреће турбине за производњу електричне енергије.

Да би се осигурала и контролисала брзина којом се одвија нуклеарна реакција, реактори имају системе који убрзавају, успоравају или гасе нуклеарну реакцију и топлоту коју она  производи. Ово се ради помоћу контролних шипки, које су обично направљене од материјала који апсорбују неутроне као што су сребро (Ag) и бор (B).

Нуклеарни реактори праве се у различитим облицима и величинама – неки користе воду за хлађење својих језгара, док други користе гас или течни метал. Најзаступљенији типови реактора у свету користе воду (више од 90%).

Нуклеарни реактори су веома поуздани у производњи електричне енергије. Способни су да раде 24 сата дневно, током много година и без прекида, без обзира на временске услове или годишње доба. Поред тога, радни век већине нуклеарних реактора у многим случајевима дужи је од 60 година. Током 2019. године, блокови 3 и 4 у фабрици Турки Поинт (Turkey Point Nuclear Generating Station) на Флориди, били су први реактори у свету који су добили лиценцу за 80 година рада.

Шта покреће реактор?

За гориво реактора најчешће се користи уранијум (U), којег у природи има у изобиљу и може се наћи на многим местима широм света, укључујући океане. Осим уранијума, за рад реактора користе се и друга горива, као што су плутонијум (Pu) и торијум (Th).

Већина данашњих реактора садржи неколико стотина горивних склопова, од којих сваки има на хиљаде малих пелета уранијумског горива. Један пелет, величине коцкице шећера, садржи количину енергије која би се произвела из једне тоне угља. То значи да би за типичан нуклеарни реактор било потребно око 27 тона горива сваке године, док би електрани на угаљ сличне величине било  потребно више од 2,5 милиона тона угља да би произвела исту количину електричне енергије.

Шта је са отпадом?

Као и свака друга индустрија, и нуклеарна ствара отпад. Међутим, за разлику од осталих, нуклеарна енергија производи врло мало отпада и у потпуности управља оним што производи.

Отпадом из нуклеарних електрана (ислужено нуклеарно гориво које се одлаже), деценијама се одговорно управља. Ако би се нуклеарна енергија користила за снабдевање људских потреба за електричном енергијом током целе године, произвело би се само око 5 грама високорадиоактивног отпада, што је отприлике тежина листа папира.

Искоришћеним горивом које излази из реактора може се управљати на различите начине, укључујући рециклажу за производњу енергије или директно одлагање. Многе земље деценијама користе рециклирано гориво како би делимично напајали своје реакторе.

Текст и фотографије преузети са: www.world-nuclear.org