: teknisk anordning til frembringelse af atomkernereaktioner (fission), hvorved der foruden energi udvindes radioaktive isotoper, især plutonium-isotopen 239pu. Atombrændstoffet, uran-isotopen 235U, reagerer med langsomme neutroner og frigør hurtige, der reagerer med isotopen 238U og giver neptunium, som henfalder til plutonium ved betastråling. Plutonium kan udskilles kemisk og udnyttes som koncentreret atombrændstof eller i atombomber. For at opretholde en stationær kæde proces må man ved hjælp af en moderator, fx ren grafit eller tungt vand, bremse de hurtige neutroner, der opstår ved kernespaltningen, ned til så lav hastighed, at de igen kan spalte 235U. For at opretholde den stationære proces er det endvidere nødvendigt, at netop den rette procent af de dannede neutroner forårsager nye spaltninger. Hvis for mange undslipper, standser processen; hvis for mange reagerer, udvikles processen i retning af eksplosion. Man regulerer hastigheden ved at indskyde kadmiumstænger, som absorberer neutroner. Den frigjorte energi overføres i form af varme ved hjælp af en væske som vand, flydende natrium m.fl. til kraftmaskiner. Mindstestørrelsen for en atomreaktor er ca. 10 t uran og 100 t grafit. Brændstoffet indføres som stænger og blokke i rør i atomreaktoren, der omgives med 1,5 m tykke betonvægge som afskærmning mod skadelig udstråling. Den væske, der transporterer varmen, bliver radioaktiv og bruges derfor ikke selv i turbiner osv., men afgiver sin varme til vanddamp eller andet. Af særlig betydning er breeder-reaktorerne, som leverer mere spalteligt materiale, end de forbruger. De radioaktive affaldsprodukter udgør et endnu uløst problem; flere af dem er værdifulde, fx radioaktivt kobolt, der bruges i stedet for radium- og røntgenstråler til lægelige og tekniske formål.
Kernekraft spiller i dag en rolle i verdens energiproduktion. Men kernekraft vil utvivlsomt blive langt mere betydningsfuld, når de påtrængende problemer omkring opbevaring af brugt kernebrændsel bliver løst tilfredsstillende. På billedet ses en kernereaktor under montering. De mange rør kommer til at indeholde uranbrændsel, moderatorstof, kølemiddel og kontrolstænger.
(1) Alle kernekraftværker er principielt opbygget på samme måde. I en reaktor (1) opvarmes vand og omdannes direkte eller indirekte til damp (2), som driver en turbogenerator (3), der producerer elektricitet. Den forbrugte damp kondenseres til vand (4) med vand fra køletårne (5), hvorefter vandet recirkuleres med pumper (6). Der skal bruges store mængder koldt vand, fx havvand, til køling i køletårnene.
(2) I den grafitmodererede reaktor produceres også damp til drift af elektricitetsgeneratorer. Når neutroner rammer et U-235 atom, spaltes dette. Herved frigøres der nye neutroner, som bremses i moderatoren og er årsag til nye fissionsprocesser. Stænger af kadmiummetal (blå) sænkes ned i reaktorkernen for at absorbere nogle af de frigjorte neutroner og på denne måde kontrollere reaktionen og dermed varmeudviklingen.
(3) Kernebrændsel anvendes i form af stave, brændselselementer. Uran-malm fra minen formales og renses som urandioxid. Efter omdannelse til fluorid, behandles det i berigelsesanlægget. Derpå omdannes det igen til oxid og forarbejdes til brændselselementer. Efter brug i kernereaktoren sendes de udbrændte brændselselementer igen tilbage i forarbejdningskredsløb.
(4) I tungtvands-reaktoren passerer kølemidlet (vand, tungt vand eller en organisk væske), som holdes under forhøjet tryk, gennem reaktorbeholderen, omgivet af en tungtvandsmoderator.
(5) En reaktor, indkapslet i en ståltank med 200-300 mm tykke vægge og beklædt med rustfast stål.
(6) I en hurtig formeringsreaktor anvendes uran-brændsel, som ved fissionsprocessen bl.a. omdannes til metallet plutonium. Flydende natrium overfører den frigjorte fissionsvarme fra reaktorkernen til en varmeveksler, hvor den damp, der driver turbogeneratorerne, fremstilles. Den brugte damp omdannes igen til brugsvand, som recirkuleres, i en kondensator. Den ved processen dannede plutonium anvendes i andre reaktorer, eller den benyttes ved fremstilling af beriget uran.
(7) Der udføres mange videnskabelige forsøg med henblik på at udnytte de fusionsprocesser, som fx finder sted i en brintbombe, til energiproduktion. Fusionsprocesserne foregår i plasmatilstanden ved høj temperatur og under indvirkning af kraftige magnetfelter.
(8) Kernekraftværker som dette ved Dounray, Skotland, kræver store tilførsler af kølevand. Vandet, der hentes fra havet eller en flodmunding, bruges i kondensatorer, hvori spildedamp omsættes til vand.
.............................................................................................................