Reaktorkjerne

Reaktorkjernen til en liten forskningsreaktor

Av .
Lisens: CC BY SA 2.0

Reaktorkjerne er den delen av en kjernereaktor der kjerneenergi frigjøres. Reaktorkjernen inneholder nødvendige komponenter som skal til for å få til en kontrollert kjernereaksjon og består av kjernebrensel, kontrollsystemer, og nødvendig konstruksjonsmateriale.

Brenselstaver

I en trykkvannsreaktor eller kokvannsreaktor ligger kjernebrenselet i brenselstaver. Dette er metalliske rør som er 3–4 meter lang og 1–2 centimeter i diameter. Disse buntes sammen til større enheter som kalles brenselspatron.

Hvert rør inneholder en stabel med uranbriketter. Disse består av pulverisert urandioksid (UO2) som er presset sammen til sylindriske briketter og sintret ved høye temperaturer. Etter at brikettene er stablet opp i staver, kapsles de inn for å hindre at radioaktive fisjonsprodukter skal sive ut og blande seg med kjølevannet.

Kontrollstaver

Kontrollstaver
Sett med kontrollstaver
Av .
Lisens: public domain

Kontrollstaver brukes i en kjernereaktor til å styre reaksjonshastigheten i kjernebrenselet. De lages av grunnstoffer som har den egenskap at de absorberer nøytroner uten at de selv blir fisjonert. De vanligste grunnstoffene som brukes for dette formål er bor, hafnium og kadmium. Egenskapene til disse stoffene gjør at de kan brukes til å regulere reaktorens kritikalitet, det vil si gjøre den underkritisk eller overkritisk

Les mer om kjernereaktor – virkemåte og kritisk tilstand.

Når kontrollstavene føres inn mellom brenselstavene vil de absorbere så mange nøytroner at reaktoren blir underkritisk. Når stavene trekkes tilbake vil reaktoren til slutt bli kritisk. Ved forsiktig bevegelse av kontrollstavene omkring den kritiske stillingen kan man et stykke på vei regulere reaksjonshastigheten og reaktoreffekten. Dessuten kan kjedereaksjonen raskt stanses ved å føre kontrollstavene inn i reaktorkjernen, som for eksempel vil være aktuelt hvis det skulle skje et reaktoruhell.

Av sikkerhetsgrunner blir kontrollstavene holdt i en vertikal posisjon ved hjelp av elektromagneter framfor en mekanisk heiseanordning. Skjer det feil i strømforsyningen eller det oppstår andre feil i løfteanordningen, vil gravitasjonen sørge for at kontrollstavene automatisk faller ned hvorved reaktoren blir underkritisk og kjernereaksjonen stopper. Dette utgjør en form for passiv sikkerhet. I en moderne reaktor kan kjernereaksjonen stanses i løpet av noen få sekunder med denne teknikken.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg