Allmänt är det inte många som vet hur el produceras. Elen finns överallt omkring oss, i hemmen, i bilen, på jobbet, på gatorna, utan att vi ens tänker på det. Kärnkraft är ett sätt att producera el på.

ardagen är full av el. El har funnits i samhällets tjänst i Sverige sedan 1870-talet. Den kom först som belysning och därefter har den utnyttjats till andra ändamål och behov.
    El är en självklarhet i hemmet, på arbetet och i offentliga sammanhang, var vi än rör oss. Idag har vi nått vad vi kallar informationsåldern. Den bygger helt och hållet på att el kan få systemen att fungera. Men det är ändå inte många som tänker på hur all el produceras.

Att frigöra energi ur källan
El produceras ur en energikälla. Energikällan för kärnkraften här i Sverige är uran. Man utvinner energi ur uran genom kärnklyvning - fission.
   Med kärnklyvning menas att man splittrar atomkärnor genom att beskjuta dem med fria neutroner. För att en kärnklyvning skall kunna ske, måste det finnas tillgång till material som kan klyvas. I kärnkraft har man valt uran.
   Figur 1 visar en modell av kärnklyvning, av ämnet uran. När neutronen träffat atomkärnan, splittras atomkärnan i två ungefär lika stora delar. Härvid frigörs det även en mängd värmeenergi samt två eller tre nya neutroner. Det är sedan den frigjorda värmeenergin som tas till vara för att producera el. De nya neutronerna kan i sin tur klyva nya atomkärnor och man får ett fortsatt frigörande av energi, en så kallad kedjereaktion,se figur 2.
   Kärnklyvning är en process som lätt kan gå till på ett okontrollerat sätt. Om man inte har full kontroll över processen kan den medföra allvarliga konsekvenser. Så för att man skall kunna styra och kontrollera processen har man två hjälpmedel, moderator och styrstavar. Moderatorn och styrstavarna kan tillsammans stoppa kärnklyvningen om något oväntat inträffar.
    Moderatorn  har till uppgift att bromsa ner snabba neutroner utan att absorbera dem. Detta sker genom att neutronerna kolliderar med atomkärnorna i moderatorn. En moderator består vanligen av lätta atomer, till exempel vatten eller kol.
    Styrstavarna  absorberar överflödiga neutroner och därför påverkar de direkt antalet klyvningar per tidsenhet. Med hjälp av styrstavarna kan man reglera mängden kärnklyvningar i reaktorhärden. Styrstavarna består vanligen av bor eller kadmium.
    Reaktorhärden  är den del av reaktorn där kärnklyvningarna äger rum. Den består av bränslestavar av uran. Bränslestavarna ordnas i knippen som hålls samman i bränsleelement, vilka bygger upp reaktorhärden (figur 3). I reaktorhärden ingår också styrstavarna.

Energikällan - bränslet
Uranet som finns i naturen består av två isotoper, uran-235 och uran-238. Det är uran-235 som är den klyvbara isotopen. Endast 0,7 procent av atomkärnorna i naturligt uran är uran-235, resten är uran-238.
   Uran-238 har förmågan att absorbera snabba neutroner som frigörs vid kärnklyvning. Detta leder till att sannolikheten för klyvning av uran-235 minskar. Man kan förhindra detta dels genom att öka koncentrationen av uran-235 och dels genom att bromsa ner snabba neutroner.
   Innan naturligt uran används i kärnkraftverk ökas koncentrationen av uran-235 till cirka tre procent. Den processen kallas anrikning. Anrikningen leder till att sannolikheten för klyvning av uran-235 ökar. Sedan formas uranet i små cylindrar, så kallade kutsar, som staplas i metallrör till bränslestavar (figur 3).
   Chansen för att snabba neutroner skall kunna klyva atomkärnor av uran-235 är liten. Det är mer troligt att neutronerna absorberas av uran-238. Moderatorn gör då så att de snabba neutronerna bromsas ner. Då ökar chansen för både klyvning av uran-235 och en kedjereaktion.

Ta tillvara den frigjorda energin
Energin som frigörs vid kärnklyvningen kan tas till vara på ett antal olika sätt. Flera olika konstruktioner av kärnkraftverk har prövats för att hitta den säkraste, billigaste och mest pålitliga typen. Principen i nästan alla är densamma, värmen från kärnklyvningen används till att driva ångturbiner för att producera elektricitet. Huvudskillnaden mellan de olika typerna ligger i valet av kylmedel och sättet att överföra värmen till ångturbinen. Här i Sverige använder man lättvattenreaktorer, det vill säga att man använder vatten som både kylmedel och moderator. Det finns två typer av lättvattenreaktorer som Sverige använder; kokvattenreaktorer och tryckvattenreaktorer.
    Kylmedlet  kan vara gasformigt eller flytande ämne som används till för att transportera värmeenergi. Kylmedlet strömmar också genom reaktorhärden. Bränslet skulle annars snabbt överhettas och smälta, om det inte hela tiden kyldes. Som kylmedel används vanligen vatten, flytande natrium och koldioxid.

Kokvattenreaktorn
Här följer en enkel beskrivning av hur en kokvattenreaktor ser ut och fungerar (figur 4).