A fűtőelem az atomerőmű lényege és egyben a legnagyobb problémája is. Maga az atomerőmű: egy atombomba, aminek energiáját lassabban nyerjük ki.

A fűtőelem az atomerőműben használt üzemanyag hétköznapi elnevezése. A fűtőelemek belsejében pasztillává préselt urán-dioxid található. Az uránatomok magjának hasadásakor szabadul fel a fűtőelemből az a hőenergia, amelynek segítségével gőzt állítanak elő. Ez meghajtja a turbinákat, amivel aztán elektromos áramot termelnek.

Képzeljünk el egy faliórát! Mondjuk otthon a nappaliban biztos van ilyenünk. Ahhoz, hogy mutassa az időt, szerkezetének és mutatóinak bizonyos ütemben mozognia kell. Ehhez elektromos energiára van szüksége, amivel a hátoldalán levő rekeszben található ceruzaelem látja el. A ceruzaelem belsejében energia van, amit ki lehet nyerni.

Most képzeljük el az atomerőművet! Ilyenünk valószínűleg nincs otthon. Az erőmű célja, hogy nagy mennyiségben villanyáramot állítson elő, amihez turbináinak mozognia kell. Hogy a lapátok mozogjanak, energiára van szükség, ez pedig a fűtőelemekben lévő nukleáris energia, amit ki kell nyerni.

A fűtőelem tehát nem más, mint a neve is mutatja: energiát tároló telep. A ceruzaelem belsejében egy vagy több elektrokémiai cella található, anyaguk főként szén és cink. Ezek a tárolt kémiai energiát elektromos energiává alakítják át. A nukleáris fűtőelemben nehéz uránatomokból álló hasadóanyag található, amelyek atommagjait szabályozottan meghasítják, így szabadítva föl a bennük lévő energiát.

A fűtőelemek nem egyenként állnak, hanem többszörös rendszerben épülnek fel. Az uránt tartalmazó pasztillák cirkónium csövekben sorakoznak, a csöveket egymáshoz erősítik, majd az így összeállított fűtőelemekből kazettákat építenek. Ezek a kazetták szolgálnak az atomerőmű energiaforrásául.

A fűtőelemekből a láncreakció folyamán hő szabadul fel, élettartama során egyre kevesebb, pont ahogy a ceruzaelemből is egyre kevesebb energia jön ki, ahogy merül. Amikor a fűtőelemből az erőmű szempontjából már túl kevés hőenergia szabadul fel, akkor mondjuk, hogy az kiégett. Azonban ez nem jelenti azt, hogy ezután ne termelne hőt. Nagyon is sokat termel, úgyhogy miután kiveszik, még évekig hűtőfolyadékban kell tárolni, utána levegővel hűteni, és még utána is tenni kell valahová. Ha nem hűtik, a fűtőelem fém tartálya megolvadhat, a hasadóanyag a környezetbe juthat, és kész a katasztrófa. Nem pár évig, hanem évtizedekig kell hűteni. Ezzel viszont még nincs megoldva a probléma, hiszen legalább 240 000 évig sugárzik. Addig pedig valahol tartani kell. A ma használt fűtőelemek tehát több idő alatt szűnnek meg veszélyesnek lenni, mint amióta emberi civilizáció egyáltalán létezik, a kiégett fűtőelemek pedig sokkal veszélyesebbek, mint a frissek.

Az atomerőmű valójában nem egy kifinomult szerkezet, a fűtőelem egy atombomba, aminek sokkal hosszabb idő alatt nyerjük ki az energiáját.

* * *

Az Energiaklub elkötelezett abban, hogy az energiával kapcsolatos minden fontos információ elérhető, átlátható és megérthető legyen. Az energia létszükségletünk, az egyik legnagyobb kincsünk, de nem lehetünk kiszolgáltatva neki: az energia van értünk, nem pedig fordítva. Ha fontosnak érzed a munkánkat, kérünk támogass minket! https://www.energiaklub.hu/tamogass