Bränslets kretslopp
Kärnkraftverken får sitt bränsle från uranmalm som bryts i gruvor i bergen. Bränslets kretslopp eller bränslecykeln som den också kallas, börjar med att uranmalmen förädlas och används vid tillverkningen av bränsleknippena eller bränsleelement, som man laddar kärnreaktorn med.
Malmen anrikas kemiskt och den anrikade malmen förädlas. Kärnbränsle som skall användas i lättvattenreaktorer måste få en sammansättning, där halten av klyvbart eller fissilt uran, det vill säga halten av uranisotopen 235U, har ökats upp till 3 - 4 procent. Detta görs i speciella isotopanrikningsanläggningar. I bränslefabriken pressas urandioxidpulvret som består av UO2 till små cylinderformade kutsar eller tabletter, som placeras efter varandra i fingertjocka rör av zirkonium, bränslestavarna. Ett bränsleelement innehåller ungefär hundra bränslestavar.
I reaktorn i ett kärnkraftverk klyvs en del av uranatomerna i bränslet och därvid frigörs energi. Samtidigt uppstår radioaktiva klyvningsprodukter, som också kallas fissionsprodukter. En del av uranatomerna fångar in neutroner och förvandlas till ämnen som är tyngre än uran, till exempel plutonium. Bränsleknippena stannar i kärnreaktorn i tre till fem år.
Kärnbränsle och bränsle kan även användas för tillverkning av kärnvapen. De är därför underkastade noggrann nationell och internationell kärnmaterialkontroll. Kontrollen omfattar även använt bränsle, eftersom även använt bränsle kan användas för tillverkning av kärnvapen.
Radioaktivt avfall uppstår redan i början av bränslecykeln. Avfallet uppkommer vid bränsletillverkningen och i synnerhet vid brytning och anrikning av uran. En biprodukt av isotopanrikningen av bränslet är det så kallade utarmade uranet. Radioaktivt kärnavfall uppstår också i kärnreaktorerna.
I slutet av bränslecykeln hanteras kärnavfallet så att det skall kunna slutförvaras. Samtidigt är det möjligt att ämnen som kan användas på nytt tas till vara, såsom plutonium och uran.
Öppen bränslecykel
Sluten bränslecykel
