Paliwo jądrowe

Paliwo jądrowe jest mieszaniną w skład której wchodzi któryś z materiałów rozszczepialnych. Mieszanina ta jest wykorzystywana do produkcji energi w różnego typu reaktorach jądrowych.

Najczęściej jej najważniejszym składnikiem jest wzbogacony uran, czyli taki który ma zwiększoną ilość izotopu 235u. Najczęściej ilość tego izotopu oscyluje w granicach od kilku do nawet 90 procent. Paliwo jądrowe jest składowane w różnych formach. Może być ciałem stałym i w tym przypadku jest gromadzony w postaci prętów lub pastylek. Może też być w postaci ciekłej przechowywany jako roztwór azotanu uranylu. Ostatecznie może też być składowany jako gaz i w tym przypadku jest sześciofluorkiem uranu.

Innym materiałem używanym jako paliwo jądrowe może być jeden z izotopów plutonu, a dokładniej 239Pu. Użycie któregoś z przytoczonych rodzajów paliwa jest uzależnione od danego reaktora jądrowego do którego to paliwo jest przeznaczone. Skład chemiczny paliwa jądrowego powinien składać się z substancji, które nie będą reagować między sobą ani z mieszaniną chłodzącą reaktor podczas jego pracy.

W trakcie pracy reaktora z umieszczonym w nim paliwem jądrowym wzrasta liczba produktów aktywacji oraz rozszczepienia. Liczba ta rośnie do momentu, który wymusza wymianę danej dawki paliwa jądrowego. Paliwo jądrowe nie nadaje się już do użytku nazywamy najczęściej wypalonym. Paliwo wypalone jest najbardziej radioaktywną mieszaniną, która po jakimś czasie może zostać oczyszczona i użyta powtórnie.

Jest mnóstwo rodzajów i podziałów paliwa jądrowego. Jednakże nie będę wypisywał wszystkich, a tylko przytocze najważniejsze z nich. Pierwszym rodzajem paliwa jądrowego jest paliwo ceramiczne, które budują ceramiczne związki plutonu jak i uranu. odznacza sie wyższą temperaturą topnienia w porównaniu z paliwami metalicznymi oraz posiada wysoką odporność na promieniowania oraz korozję. Jednakże jego wadą jest dużo mniejsza wydajność. Wśród paliw ceramicznych wyróżniamy następujące podtypy: paliwo ceramiczne tlenkowe, dyspersyjne, węglikowe a także ceramiczne z powłoką grafitową.

Następnym rodzajem paliwa jądrowego jest paliwo ciekłe. Paliwo to jest szeroko wykorzystywane w reaktorach termicznych. Ma mnóstwo zalet takich jak duża moc termiczna w przeliczeniu na jednostkę objętości, bardzo dużą wydajność, można chłodzić je poza reaktorem i stale odprowadzać produkty aktywacji i rozszczepienia bez konieczności wymiany całej dawki paliwa. Jednak paliwo to nie może mieć samych zalet i musi też mieć jakieś wady. Są nimi między innymi częste powodowanie korozji urządzeń, bardzo wysoka radioaktywność oraz bardzo {ograniczony|zawężony zakres temperatury w której reaktor może pracować.

Pozostałe typy paliwa jądrowego to paliwo cermetowe, metaliczne, gazowe, fluidalne jak również naturalne, które jest najprostsze i najtańsze z wszystkich wyżej wyliczonych paliw.