Kaj je jedrski reaktor?

Besede "jedrski reaktor" so sedaj znane vsem, dejansko postanejo simbol celotne dobe. Kljub potencialni nevarnosti uporabe takšnih naprav, ob upoštevanju izčrpanosti svetovnih zalog nafte, so jedrski reaktorji zelo obetavni.

Jedrski reaktor je inženirska naprava, v kateri je nadzorovana faza reakcije fisije radioaktivna snov, skupaj s sproščanjem energije. Glavni namen je proizvodnja električnega toka (jedrske elektrarne - jedrske elektrarne), pa tudi proizvodnja težkih fitingnih elementov Periodične tabele Mendelejeva (transformacija). Prvi jedrski reaktor je bil sestavljen in začel delovati leta 1942 v Ameriki pod nadzorom izjemnega fizika njegovega časa - Enrique Fermi. Tri leta kasneje je Kanada začela svoj reaktor, leta 1946 pa Rusijo.

Opažamo eno pomembno točko: veliko ljudi, so seznanjeni s temo, pogosto menijo, da jedrski reaktor proizvaja električno energijo neposredno, in je stranski produkt radioaktivnih cepljivih goriva. Na žalost to ni tako. Dejstvo je, jedrski reaktor, je velik grelec, če ne rečem "buče" poročila toplotna energija toplotni nosilec, ki omogoča uporabno delo za generiranje električne energije s pomočjo običajnega generatorja.

Da bi odgovorili na številna vprašanja, razmislimo o napravi jedrskega reaktorja. Konstruktivno, vse atomski reaktor vključuje naslednje elemente:

- centralna aktivna cona z hitrim nevtronskim moderatorjem. Tu je reakcija fisije;

- plast, ki odseva nevtronov. Treba je zmanjšati penetriranje ionizirajoče sevanje, kot tudi za izboljšanje učinkovitosti naprave;

- zaščita pred sevanjem. Praviloma vodilni ščiti;

- hladilno sredstvo. V vseh sodobnih reaktorskih modelih je nepogrešljiv del;

- palična naprava za krmiljenje pretoka z reakcijo jedrskega razpada;

- hladilno vezje;

- mehanizem za daljinsko upravljanje.

Težke kovine - Uran-233, 235 ali Plutonium-239 - se uporabljajo za upravljanje kotlov jedrskih reaktorjev. Posebnosti teh elementov so, da spontano razpadanje (cepitev) poteka v vsaki atomski enoti v vsaki enoti časa. V tem procesu se iz atomskih jeder sproščajo nevtroni. Atom, ki je izgubil (pridobljen) nevtron, se spremeni v drug element periodične tabele. Na primer, na ta način se plutonij-239 pridobi iz Urana-238. Z dotikom sosednjih atomov goriva materiala, zaradi svoje visoke hitrosti, sprostijo dodatne nevtrone. Skupno število povečanj v napredovanju - začne se verižna reakcija cepitev jeder. Če se na tej stopnji ne sprejmejo nobeni ukrepi za njegovo urejanje, bo rezultat nenadzorovana jedrska verižna reakcija, ki jo spremlja plazovit izpust ogromne količine energije (jedrska eksplozija).

Za krmiljenje uporabiti dve vezavno metode - uvedbo v jedro moderatorja, ki zmanjšuje nevtronov samofinancirajuća hitrost za obdelavo in vnašanje želeno število krmilnih drogov (kadmija ali bor) absorpcije odvečne nevtronov.

Ko se jedro razpade, se sprosti toplota, ki segreje krožno hladilno sredstvo (voda), se pretvori v paro in vrti turbino električnega generatorja.

To je osnovna shema. Obstaja več njegovih sort. Na primer, voda za prenos toplote lahko naravno vre ali pod pritiskom. Slednje omogočajo pridobivanje pregretega para, ki povečuje učinkovitost. Poleg tega voda ni edina vrsta hladila (lahko je plin ali tekoča kovina). Tudi v nekaterih modifikacijah reaktorjev se retarder ne uporablja.