Ydinpolttoaine

Ydinreaktio

​Uraanin käyttäminen energialähteenä perustuu sen isotoopin 235U atomiydinten halkeamisreaktioon eli fissioon. Fissioreaktiossa raskas atomiydin hajoaa kahdeksi tai useammaksi kevyemmäksi atomiytimeksi vapaan neutronin osuessa siihen. Reaktiossa vapautuu lisäksi 2-3 neutronia sekä suuri määrä energiaa, joka kuumentaa ydinpolttoainetta. Reaktiossa vapautuneet neutronit voivat aiheuttaa uusia fissioita, minkä takia ketjureaktio on mahdollinen. Sähköntuotanto ydinvoimalaitoksessa perustuu hallitun ketjureaktion synnyttämän lämpöenergian hyödyntämiseen.

Uraani on raskas, lievästi radioaktiivinen metallinen alkuaine, joka esiintyy luonnossa lähinnä isotooppeina 238U (99,28 %) ja 235U (0,71 %). Uraani on suhteellisen yleinen alkuaine, jota on kaikkialla kallioperän graniitissa.  Maaperässä uraania on keskimäärin noin neljä grammaa tonnissa ja merivedessä noin kolme milligrammaa tonnissa. Kevytvesireaktorissa ketjureaktion ylläpitämiseen vaadittavat reaktorifysikaaliset ominaisuudet edellyttävät uraanin väkevöintiä isotoopin 235U suhteen. Kevytvesireaktoreissa väkevöintiaste on normaalisti 3-5 %.

12.5.2015