‏المفاعلات المولدة Breeders

تصمم هذه المفاعلات بحث تنتج اكثر مما تستهلك من الوقود . وهي تعمل بدون مهدئات ، حتى ان سرعا النيوترونات فيها تكون قريبة من السرعة التي تقذف فيها بعد الانشطار . والاحتمال ضئيل في حدوث الامتصاص في منطقة المركز او القلب ، حيث يحيط بالقلب دثار من مادة خصبة ، هي عادة ²³⁸U لامتصاص النيوترونات السريعة . يسبب الانشطار فائضا في النيوترونات السريعة التي تتفاعل مع طوق ²³⁵U الخصب فيتحلل عندئذ لإنتاج البلوتونيوم ، وهو مناسب كوقود بعد استخلاصه .

‏تبرد المفاعلات السريعة بمعادن سائلة (Na, NaK) لأن قدرة الماء سيئة نسبيا على نقل الحرارة ويمتص كمية كبيرة من النيوترونات . بعض المجموعات مناسبة عملياً ‏للتوليد . ويفضل بشكل خاص المفاعل المولد السريع الذي يبرد بالصوديوم كمعدن سائل (LMFBR) . ولدى المملكة المتحدة (Dounreay) ، وفرنسا (Phenix 1‏) ، والاتحاد السوفييتي (BN-600) عدد من المولدات ذات الحجم المناسب ( حتى Mwe 1600) قيد العمل ولدى الولايات المتحدة عدة وحدات للاختبار ، اكثرها اهمية Fast Flux Test Facility في هانفورد ، في واشنطن. اما مفاعل كلينش ريفر ، الذي يراد له ان يكون اول مولد كبير في الولايات المتحدة، فما زال موضوعا لخلاف كبير ، ويبقى مصير غير مؤكد في الوقت الحاضر .

‏

الصورة 1-1 . BWR (مفاعل الماء المغلي) ذو الدوران القسري . يدخل ماء التغذية الى الوعاء عند اعلى القلب ، حيث ينضم اليه سائل التبريد الدوراني ، ويجري نزولا حول القلب ايضا . يلقم الدفق المتجدد الدوران ، فيهيء الضبط الاولي للحمل ، من الوعاء الى مضخات خارجية ، فتعيده الى قاع الوعاء ثم يصعد عبر القلب . يعبر البخار المتولد الاجهزة الداخلية لفصل البخار الموجودة فوق القلب ، ومن خلال مجففات البخار العمودية ، ثم من وعاء المفاعل الى العنفة البخارية . تتوضع مجموعات الوقود تقريباً في منتصف الطريق في وعاء المفاعل . تدخل اذرع التحكم المسيرة ‏آليا من اسفل المفاعل . يبلغ قطر الوعاء الضغطي 5.4 ‏م وطوله 17.8 ‏م وثخانة جدرانه 18.7 ‏سم .

وبما أن معدن الصوديوم المستخدم لتبريد المفاعل يصبح فعالاً إشعاعياً ، لذلك يحتاج سائل التبريد الدوراني الى حلقة (loop) وسيطة لمنع إفلات الفاعلية الإشعاعية الى حلقة البخار (انظر الصورة 1-2) . وهذا ما يضفي كلفة وتعقيداً على الجهاز ، لكنه لا يستلزم تقنية جديدة .

لا يحتاج المفاعل السريع المبرد بالغاز ( الهليوم ) الى حلقة وسيطة لعزل سائل التبريد عن دورة بخار القدرة ، لكن التبادل الحراري يصبح اكثر صعوبة عند استخدام الغاز . درجة حرارة التشغيل عالية في هذا النموذج من المفاعلات .

‏الصورة 1-2 ‏. نظام الحلقة في مفاعل مولد سريع .

‏تتطلب المفاعلات المولدة معالجة كيميائية لكمية كبيرة من المواد الفعالة اشعاعيا وهي ، اضافة الى المشكلات الاخرى ، عملية مكلفة ، الامر الذي يجعل استخدامها من اجل انتاج الطاقة الكهربائية مشكوكا فيه من الناحية الاقتصادية .