דלק גרעיני

דלק גרעיני הוא חומר שאפשר לנצלו להפקת אנרגיה גרעינית, בין אם בביקוע גרעיני, או בהיתוך גרעיני. כל הכורים הגרעיניים השימושיים כיום הם כורי ביקוע, בכורים אלה, בדרך כלל החומר המשמש לדלק הוא אורניום. ברובם נעשה שימוש באורניום מועשר בדרגה נמוכה (LEU - Low-enriched uranium) לרמות של כ-3-4% העשרה. קיימים גם כורים בהם נעשה שימוש בדלק מבוסס אורניום טבעי, אורניום מועשר קלות (SEU- Slightly Enriched Uranium) ולעיתים הדלק מכיל גם פלוטוניום. מוטות דלק לכור גרעיני ראשון שנבנה באוניברסיטת שיקגו נבנו במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בהנחיית מוריס כהן.

צורת הדלק הגרעיני
כיום, הדלק הגרעיני בכורים מגיע בדרך כלל בצורה של מוטות. מוט הדלק עשוי מתכת (בדרך כלל זירקוניום, בגלל בליעת הנייטרונים הנמוכה שלו). בתוך המוט נמצאות "גלולות" תאי דלק קרמיות, העשויות תחמוצת האורניום בהעשרה נמוכה מעורב עם חומרים שונים לצורך שיפור התכונות שלו. בכורים בעלי יעוד שונה, צורת מוטות הדלק עשויות להיות שונות. ישנם כורים בהם מוטות הדלק מגיעים בצורה של כדורים הבנויים ממספר קליפות, כורים בהם מוטות הדלק מגיע בצורה של לבני מתכת ועוד צורות שונות.

פעולת הדלק הגרעיני
מוטות הדלק מוכנסים לליבת הכור שבתוכה זורמים מים. החומר ה"כבד" שבדלק (כלומר היסודות הבקיעים) מתבקע, ובתהליך הביקוע נפלטים נייטרונים וחום. הנייטרונים הנפלטים בביקוע משמשים לצורך המשך תגובת השרשרת, והחום מועבר על ידי מעטפת המתכת של הדלק למים שבליבה. המים המחוממים משמשים לצורך ייצור קיטור באופן ישיר או דרך מחליף חום, והקיטור משמש לצורך הנעת טורבינה שמפיקה כח שמשמש בדרך כלל להנעה (אניות) או ייצור חשמל.

שימושים בדלק גרעיני
תחנת כוח גרעינית
כלי תחבורה (בעיקר צבאיים-אסטרטגיים)

תוצרי לוואי
כתוצאה מהביקוע, נוצרים בתוך הדלק מוצרי ביקוע לא יציבים וקרינתיים במיוחד. לכן, בגמר השימוש, מועבר הדלק הגרעיני לתקופה של מספר שנים לבריכות קירור, ואחר כך למפעלי עיבוד ואחסון מיוחדים. כיום מנוצל רק חלק קטן מפוטנציאל הביקוע של הדלק הגרעיני. מוערך כי בעתיד ניתן יהיה למחזר את הדלק המשומש ולהשתמש בו לצורך תדלוק מחדש של כורים.

קישורים חיצוניים



קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
קטגוריה:אנרגיה גרעינית
קטגוריה:דלק
קטגוריה:כימיה גרעינית