Reaktor nuklir dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara berbeda: berdasarkan jenis reaksi nuklir, bahan moderator yang digunakan, pendingin yang digunakan, pembangkitan reaktor, fase bahan bakar, jenis bahan bakar, dan penggunaan. Menghitung reaktor penelitian, ribuan ada di seluruh dunia, jatuh ke dalam berbagai kategori. Pada artikel ini saya akan membahas skema klasifikasi reaktor nuklir satu per satu.
Dalam artikel ini kita hanya melihat reaktor nuklir fisi, yaitu reaktor yang memecah inti, bukan reaktor fusi, yang menyatukan mereka. Reaktor fusi masih merupakan teknologi yang sangat eksperimental dalam tahap pengembangan awal, sedangkan reaktor fisi telah digunakan selama lebih dari 60 tahun.
Jenis reaksi nuklir umumnya mengacu pada apakah reaktor nuklir menggunakan neutron lambat (termal) atau neutron cepat. Sebagian besar reaktor yang menggunakan neutron cepat termasuk dalam kategori reaktor pemulia cepat, sementara sebagian besar yang menggunakan neutron lambat disebut reaktor termal. Reaktor termal adalah yang termurah dan paling umum, sebagian besar karena mereka dapat menggunakan uranium alami yang tidak diperkaya. Neutron dalam reaktor termal disebut sebagai “lambat” karena reaktor menggunakan bahan moderator untuk memperlambat neutron dari kecepatan alaminya ketika dikeluarkan dari inti atom yang rusak, yang cukup cepat, lebih dekat dengan kecepatan dan panas media bahan bakar di sekitarnya. . Reaktor neutron cepat lebih mahal dan membutuhkan bahan bakar yang lebih diperkaya, membuatnya kurang populer. Di sisi lain, mereka menghasilkan lebih banyak bahan bakar daripada yang mereka konsumsi, membuatnya menarik untuk jangka panjang.
Bahan moderator adalah skema klasifikasi kedua untuk reaktor nuklir. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, hanya reaktor nuklir termal yang menggunakan moderator, jadi ini hanya mencakup itu. Grafit, air berat, dan air normal semuanya digunakan sebagai moderator. Reaktor grafit dan reaktor air berat lebih populer karena bahan moderator ini dapat memanaskan neutron dengan lebih baik, memastikan bahwa uranium alam dapat digunakan dan tidak diperlukan pengayaan.
Skema klasifikasi selanjutnya berdasarkan generasi. Reaktor Generasi I adalah reaktor prototipe pertama, biasanya satu-satunya. Reaktor Generasi II dibuat untuk penggunaan komersial, dan berdasarkan desain standar. Ini mulai digunakan selama 50-an. Reaktor generasi III lebih modern, mulai digunakan pada akhir 90-an. Mereka lebih ringan dan efisien daripada generasi sebelumnya. Generasi terbaru, reaktor Generasi IV, saat ini sedang dalam tahap penelitian dan diperkirakan tidak akan diluncurkan hingga akhir 2020-an atau awal 2030-an. Reaktor ini akan sangat ekonomis dan menghasilkan limbah yang minimal.
Jenis klasifikasi lainnya adalah fase bahan bakar – cair, padat, atau gas. Padat adalah yang paling khas. Seiring dengan fase datang jenis bahan bakar – uranium atau thorium. Ini adalah satu-satunya dua elemen siap-reaktor yang tersedia dalam jumlah besar di Bumi.
Klasifikasi terakhir didasarkan pada penggunaan – untuk pembangkit listrik, propulsi, produksi bahan bakar nuklir (reaktor pemulia), atau reaktor riset. Generator termoelektrik radioisotop (RTG) juga kadang-kadang dimasukkan ke dalam reaktor nuklir, meskipun agak berbeda. RTG menghasilkan energi dari peluruhan isotop radioaktif.
Dan itu saja. Ada cara yang lebih spesifik untuk mengkarakterisasi reaktor nuklir, dan banyak desain pada berbagai tahap pengembangan, tetapi jumlah bahan tertulis tentang jenis reaktor nuklir mungkin bisa mengisi perpustakaan kecil.