Što je nuklearni reaktor

Riječi "nuklearni reaktor" sada su poznate svima, zapravo, postaju simbolom čitave ere. Unatoč potencijalnoj opasnosti od korištenja takvih uređaja, u svjetlu iscrpljivanja svjetskih rezervi nafte, reaktori nuklearnog goriva vrlo su obećavajući.

Nuklearni reaktor je inženjerski uređaj u kojem je kontrolirana fizijska reakcija raspršivača radioaktivna tvar, u pratnji oslobađanja energije. Glavna svrha - generiranje električne struje (nuklearne elektrane - NPP), a uzimajući teške fisijske elemente periodnog sustava (konverzija). Prvi nuklearni reaktor je sastavljen i staviti u pogon u 1942. u SAD-u pod nadzorom eminentnih fizičara svoga vremena - Enrique Fermi. Tri godine nakon svog reaktoru pokrenuo Kanadu, a 1946. - ruski.

Napominjemo jedna važna točka: mnogi ljudi nisu upoznati s temom, često vjeruju da je nuklearni reaktor generira struju izravno, a to je nusprodukt fisijski goriva radioaktivnog. Na žalost, to nije tako. U stvari, nuklearni reaktor je veliki grijač, ako ne i „čajnik” izvješća toplinska energija nosač topline, što čini koristan rad generiranja struje kroz konvencionalni generator.

Da biste odgovorili na mnoga pitanja, razmislimo o uređaju nuklearnog reaktora. Konstruktivno, bilo koji atomskog reaktora uključuje sljedeće elemente:

- središnja aktivna zona s moderatorom brzog neutrona. Tu se događa reakcija fisije;

- sloj koji reflektira neutrone. Potrebno je smanjiti prodor ionizirajuće zračenje, kao i za poboljšanje učinkovitosti postrojenja;

- zaštita od zračenja. U pravilu, vodeni štitovi;

- rashladne tekućine. U svim modernim reaktorskim modelima neophodan je dio;

- uređaj za štap za kontrolu protoka pomoću reakcije nuklearne propadanja;

- krug hlađenja;

- mehanizam daljinskog upravljanja.

Teški metali - Uranij-233, 235 ili Plutonij-239 - koriste se za rad kotlova nuklearnih reaktora. Osobitosti ovih elemenata su da se u svakoj jedinici vremena odvijaju spontani propadanja (cijepanja). U tom procesu neutroni se otpuštaju iz atomske jezgre. Atom koji je izgubio (nabavljen) neutron pretvara se u drugi element periodičkog stola. Na primjer, na ovaj način, Plutonium-239 se dobiva iz Uran-238. Udarivanjem susjednih atoma gorivog materijala oni, zbog svoje velike brzine, oslobađaju dodatne neutrone. Ukupni broj povećava napredovanje - počinje lančana reakcija fisija jezgara. Ako u ovoj fazi ne poduzeti akciju na svojim propisom, rezultat je nekontroliranog nuklearna lančana reakcija, u pratnji izdanju lavine ogromne količine energije (nuklearne eksplozije).

Kontrolirati koristiti dvije metode za vezanje - uvođenje u jezgri moderatora što smanjuje brzinu neutrona samoodržive za obradu i ulaska željeni broj šipki (kontrolnih kadmija ili bor) apsorbiraju višak neutrona.

U raspad jezgre stvara toplinu, koja zagrijava cirkulirajućih tekućinu za prijenos topline (voda), oni se pretvaraju u paru okreće turbinu i generator električne energije.

Ovo je osnovna shema. Postoji nekoliko njegovih sorti. Na primjer, voda za prijenos topline može prirodno kipjeti ili pod pritiskom. Potonji omogućuju dobivanje zagrijanog para, povećavajući učinkovitost. Osim toga, voda nije jedina vrsta rashladne tekućine (može biti plin ili tekući metal). Također, u nekim promjenama reaktora, usporivač se ne koristi.