Reaktorkjerne, 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.

I en trykkvannsreaktor eller kokvannsreaktor ligger kjernebrenselet i brenselstaver. Dette er metalliske rør som er 3–4 m lang og 1–2 cm 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 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 (se kjernereaktor – virkemåte).

Når stavene 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.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.