Ydinreaktori
Ydinreaktori on kone, joka käyttää fissiota lämmön tuottamiseen. On olemassa erilaisia malleja, joissa käytetään erilaisia polttoaineita. Useimmiten näiden polttoaineiden pääkomponentteina on uraani-235 tai plutonium-239.
Useimmilla ydinreaktoreilla tuotetaan sähköä. Ydinvoimaloissa reaktorissa tapahtuvien fissioreaktioiden lämpö muuttaa veden höyryksi. Höyryä käytetään sitten sähköturbiinien käyttövoimana, joilla tuotetaan sähköä. Muiden höyrykoneiden tapaan turbiinit ottavat energiaa höyryn liikkeestä.
Joitakin reaktoreita käytetään muihin tarkoituksiin. Joissakin reaktoreissa tuotetaan neutroneja tieteellistä tutkimusta varten, ja toisissa tuotetaan radioaktiivisia isotooppeja. Joissakin yliopistoissa on pieniä ydinreaktoreita, joissa opetetaan opiskelijoille, miten reaktorit toimivat.
Enrico Fermin johtama tutkijaryhmä rakensi ensimmäisen ydinreaktorin vuonna 1942. Se oli osa Manhattanin hanketta, jossa tarvittiin reaktorin polttoainetta atomipommin valmistamiseen. Ensimmäinen sähköä tuottava ydinreaktori oli Idahossa vuonna 1951 rakennettu pieni koereaktori. Se tuotti sähköä juuri ja juuri tarpeeksi neljälle valopallolle.
Ydinreaktoreiden rakentaminen on kallista, koska niissä on oltava monia turvallisuusominaisuuksia. Ongelmana on myös se, että reaktoreista syntyy valtava määrä radioaktiivista jätettä. Ne tuottavat kuitenkin sähköä edullisesti, eivätkä ne saastuta ilmaa. Useissa ydinreaktoreissa on tapahtunut vakavia onnettomuuksia: Windscale (Yhdistynyt kuningaskunta) 1957, Majak (Neuvostoliitto) 1957, Three Mile Island (Yhdysvallat) 1979, Tšernobyl (Neuvostoliitto) 1986 ja Fukushima (Japani) 2011. Turvallisuuteen liittyvät huolenaiheet ovat rajoittaneet ydinvoiman kasvua. Maailmassa on noin 437 reaktoria, jotka tuottavat noin 5 prosenttia maailman sähköstä.
Three Mile Islandin ydinreaktori ja voimalaitos
Ylikriittisellä vedellä jäähdytetty reaktori.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on ydinreaktori?
A: Ydinreaktori on kone, joka käyttää fissiota lämmön tuottamiseen. Eri malleissa käytetään erilaisia polttoaineita, usein uraani-235:tä tai plutonium-239:ää, ja useimmissa käytetään sähköä.
K: Miten ydinreaktori tuottaa sähköä?
V: Ydinvoimalaitoksissa reaktorissa tapahtuvien fissioreaktioiden lämpö muuttaa veden höyryksi, joka käyttää sähköturbiinia, joka tuottaa sähköä. Turbiinit ottavat energiaa höyryn liikkeestä.
K: Mitä muita tarkoituksia joillakin reaktoreilla on?
V: Joissakin reaktoreissa tuotetaan neutroneja tieteellistä tutkimusta varten, ja toisissa tuotetaan radioaktiivisia isotooppeja. Joissakin yliopistoissa on pieniä ydinreaktoreita, joissa opetetaan opiskelijoille, miten reaktorit toimivat.
K: Kuka rakensi ensimmäisen ydinreaktorin?
V: Ensimmäisen ydinreaktorin rakensi vuonna 1942 Enrico Fermin johtama tutkijaryhmä osana Manhattan-projektia, jossa tarvittiin polttoainetta atomipommin valmistamiseen.
K: Milloin ensimmäistä ydinreaktoria käytettiin sähkön tuottamiseen?
V: Ensimmäinen sähköä tuottava ydinreaktori oli Idahossa vuonna 1951 rakennettu pieni koereaktori, joka tuotti sähköä neljälle valopallolle.
K: Miksi niiden rakentaminen on kallista?
V: Ydinreaktorien rakentaminen on kallista, koska niihin on sisällytettävä kaikki turvallisuusominaisuudet.
K: Mitä ongelmia niiden käyttöön liittyy?
V: Ongelmana ovat myös reaktoreiden tuottamat valtavat määrät radioaktiivista jätettä sekä useissa paikoissa eri puolilla maailmaa tapahtuneet vakavat onnettomuudet, kuten Windscale (Yhdistynyt kuningaskunta) vuonna 1957, Majak (Neuvostoliitto) vuonna 1957, Three Mile Island (Yhdysvallat) vuonna 1979, Tšernobyl (Neuvostoliitto) vuonna 1986 ja Fukushima (Japani) vuonna 2011, jotka ovat herättäneet huolta turvallisuudesta ja rajoittaneet tämän energiantuotannon alan kasvua.
