Så kallade snabba neutronreaktorer kan utnyttja världens uranresurser mer effektivt, de kan använda högaktivt avfall från traditionella reaktorer som bränsle och de kan till och med producera ett överskott av bränsle.
En stor del av den kommande fjärde generationens fissionsreaktorer är snabba neutronreaktorer. I en snabb neutronreaktor hålls fissionsreaktionen igång av snabba neutroner och det används därför ingen moderator för att bromsa neutronerna. Fördelen med denna typ av reaktor är att den utöver den klyvbara uranisotopen uran-235, som bara finns i mycket liten mängd i naturligt uran, även kan utnyttja isotopen uran-238, som naturligt uran till större delen består av. Detta gör den med hjälp av de snabba neutronerna som omvandlas till klyvbart plutonium-239. Snabba neutronreaktorer kan därför utnyttja uran runt 60 gånger mer effektivt än vanliga termiska fissionsreaktorer.
Reaktorn kan på liknande sätt även omvandla aktinoider från avvecklade kärnvapen eller förbrukat bränsle från andra reaktorer till klyvbart material. Om reaktorn tillverkar mer klyvbart material än vad den förbrukar kallas den för en snabb bridreaktor.
I snabba neutronreaktorer kan emellertid vatten normalt sett inte användas som kylmedel eftersom det fungerar som en moderator. Därför används istället antingen gaskylning eller kylning med hjälp av flytande metaller som bly eller natrium för att inte bromsa neutronerna.
Nykonstruktion
Snabba neutronreaktorer har varit i drift sedan 1950-talet, men i många länder har utvecklingen under lång tid stått stilla, bland annat på grund av att reaktortypen har haft svårt att konkurrera ekonomiskt med existerande reaktorer. Idag är dock ett flertal nya snabba neutronreaktorer under konstruktion eller utveckling.
En av de reaktorer som är under konstruktion är den indiska prototypreaktorn PFBR (Prototype Fast Breeder Reactor). Reaktorn, som är på 500 megawatt, ska tas i drift i början av 2013 och kommersiell produktion är planerad att påbörjas under 2015.
En annan reaktor under konstruktion är den ryska snabba bridreaktorn BN-800, som ska ersätta den nuvarande reaktorn BN-600. BN-800, som börjar närma sig färdigställning, kan tillverka upp till 30 procent mer bränsle än vad som förbrukas och har förbättrad säkerhet och ekonomi. Två reaktorer av typen BN-800 är även sålda till Kina.
Nytänkande
Efter BN-800 kommer Rysslands nästa steg mot generation fyra att bli den planerade reaktorn BN-1200, som är tänkt att tas i bruk runt 2020. Dessutom utvecklas bland annat även den blykylda snabba neutronreaktorn BREST i Ryssland.
I Japan arbetar bland annat JAEA (Japanese Atomic Energy Agency) med att utveckla en demonstrationsreaktor som ska ersätta den snabba bridreaktorprototypen Monju och konceptet JSFR (Japan Standard Fast Reactor) är under utveckling hos Mitsubishi Heavy Industries.
Ett annat land med stor erfarenhet av snabba neutronreaktorer är Frankrike, där den franska atomenergikommissionen CEA prioriterar utvecklingen av den natriumkylda generation fyra-reaktorn ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration). En prototyp av reaktorn väntas vara färdig till 2020.
I Frankrike finns också planer på att halva den nuvarande kärnkraftskapaciteten ska bytas ut mot snabba neutronreaktorer innan 2050.
Samarbete över gränserna
Utöver det internationella samarbetet GIF (Generation IV International Forum), som arbetar med utvecklingen av den fjärde generationens kärnreaktorer, lägger även det internationella atomenergiorganet IAEA:s program INPRO (International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles) stor vikt vid snabba neutronreaktorer. INPRO består idag av sammanlagt 22 medlemsländer, inklusive Ryssland.
