Paliwo jądrowe
Paliwo jądrowe jest substancją w skład której wchodzi jakiś z materiałów rozszczepialnych. Mieszanina ta jest stosowana do otrzymywania energi w różnego rodzaju reaktorach jądrowych.
Najczęściej jej głównym składnikiem jest wzbogacony uran, czyli taki który ma zwiększoną ilość izotopu 235u. Najczęściej ilość wymienionego 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 formie prętów lub pastylek. Może być w postaci ciekłej przechowywany jako roztwór azotanu uranylu. Na końcu może też być przechowywany 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 skierowane. Skład chemiczny paliwa jądrowego powinien składać się z substancji, które nie będą reagować między sobą ani z mieszaniną chłodzącą reaktor w trakcie jego pracy.
W trakcie pracy reaktora z umieszczonym w nim paliwem jądrowym rośnie liczba produktów aktywacji oraz rozszczepienia. Liczba ta rośnie do momentu, który obliguje do wymiany danej dawki paliwa jądrowego. Paliwo jądrowe nie nadaje się już do użytku nazywamy potocznie wypalonym. Paliwo wypalone jest najmocniej promieniotwórczą substancją, która po jakimś czasie może zostać oczyszczona i użyta powtórnie.
Jest mnóstwo rodzajów i podziałów paliwa jądrowego. Jednakże nie będę wymieniał wszystkich, a tylko przytocze najważniejsze z nich. Pierwszym rodzajem paliwa jądrowego jest paliwo ceramiczne, które tworzą ceramiczne związki plutonu jak i uranu. Charakteryzuje sie wyższą temperaturą topnienia w zestawieniu z paliwami metalicznymi oraz posiada wysoką odporność na promieniowania i korozję. Ale jego wadą jest mniejsza wydajność. Wśród paliw ceramicznych mamy następujące podtypy: paliwo ceramiczne tlenkowe, dyspersyjne, węglikowe oraz ceramiczne z powłoką grafitową.
Następnym rodzajem paliwa jądrowego jest paliwo ciekłe. Paliwo to jest szeroko wykorzystywane w reaktorach termicznych. Ma wiele zalet takich jak duża moc termiczna w przeliczeniu na jednostkę objętości, bardzo dużą wydajność, można chłodzić je poza reaktorem oraz stale odprowadzać produkty aktywacji i rozszczepienia bez przymusu wymiany całej dawki paliwa. Jednak paliwo to nie może mieć samych zalet i musi też posiadać jakieś wady. Są nimi na przykład częste powodowanie korozji urządzeń, bardzo wysoka radioaktywność oraz bardzo {ograniczony|zawężony zakres temperatury w której reaktor może pracować.
Pozostałe rodzaje paliwa jądrowego to paliwo cermetowe, metaliczne, gazowe, fluidalne a także naturalne, które jest najprostsze i najtańsze z wszystkich wyżej wymienionych paliw.