Kas yra branduolinis reaktorius

Žodžiai "branduolinis reaktorius" dabar yra visiems suprantami.esmė, tampa viso eros simboliu. Nepaisant galimo tokių įrenginių naudojimo pavojaus, atsižvelgiant į pasaulio naftos atsargų nykimą, branduolinių reaktorių reakcija yra labai perspektyvi.

Branduolinis reaktorius yra ainžinierinis ir techninis įtaisas, kuriame atsiranda skiliųjų radioaktyviųjų medžiagų kontroliuojama skilimo reakcija kartu su energijos išsiskyrimu. Pagrindinis tikslas - kad elektros srovės karta (atominės elektrinės - AE), ir gauti sunkiųjų skiliųjų elementų periodinės lentelės (perskaičiavimo). Pirmasis branduolinis reaktorius buvo surinktas ir pradėtas eksploatuoti 1942 m. Amerikoje, kontroliuojant neįvykusiam jo fizikui - Enrique Fermi. Po trejų metų Kanada pradėjo savo reaktorių, o 1946 m. ​​- Rusiją.

Pažymėk vieną svarbų dalyką: Daugelis žmonių susipažinę su tema, dažnai mano, kad branduolinis reaktorius tiesiogiai gamina elektros energiją, ir tai yra radioaktyviųjų skiliųjų kuro pašalinis produktas. Deja, tai nėra taip. Iš esmės, branduolinis reaktorius yra didžiulis šildytuvas, jei ne "reboiler" informuoti šilumos terpė, kuri atlieka naudingą darbą ir gamybos elektros priemonėmis paprastųjų generatorius.

Norint atsakyti į daugelį klausimų, turėtume apsvarstyti branduolinio reaktoriaus įtaisą. Struktūriniu požiūriu bet koks branduolinis reaktorius apima šiuos elementus:

- centrinė aktyvioji zona su greitu neutronų moderatoriumi. Būtent čia vyksta skilimo reakcija;

- sluoksnis, atspindintis neutronus. Būtina sumažinti įsiskverbusią jonizuojančią spinduliuotę, taip pat padidinti įrenginio efektyvumą;

- apsauga nuo spinduliuotės. Paprastai švino skydai;

- aušinimo skystis. Visuose šiuolaikiniuose reaktorių modeliuose yra neatskiriama dalis;

- strypinis įtaisas srautui kontroliuoti taikant branduolio skilimo reakciją;

- aušinimo grandinė;

- nuotolinio valdymo mechanizmas.

Kad būtų galima eksploatuoti branduolinių reaktorių katilus,sunkieji metalai - Uranas-233, 235 arba Plutonis-239. Šių elementų ypatumai yra tai, kad spontaniškas išsiplėtimas (suskaidymas) vyksta kiekviename atominiame vienete kiekviename laiko vienete. Šiame procese neutronai išsiskiria iš atominių branduolių. Atšauktas (įgytas) atomas neutronas virsta kitu elementu periodinėje lentelėje. Pavyzdžiui, tokiu būdu Plutonium-239 gaunamas iš Urano-238. Nukurdami gretimus degalų medžiagos atomus, dėl savo didelio greičio jie paleidžia papildomus neutronus. Bendras skaičius išauga progresuojant - prasideda branduolio dalijimosi grandininė reakcija. Jei šiame etape nebus imtasi priemonių jo reguliavimui, rezultatas bus nekontroliuojama branduolio grandininė reakcija kartu su milžiniško energijos kiekio (branduolinio sprogimo) lavinos išleidimu.

Valdymui naudokite du privalomus metodus- įvedant į šerdies moderatorių, kuri sumažina neutronų savaiminio greitį, kad procesas ir patekti į norimą skaičių valdymo strypų (kadmio arba boro), sugeriančios perteklius neutronus.

Kai branduoliai sulaužomi, išsiskiria šiluma, kuri šildo cirkuliuojančią aušintuvą (vandenį), paverčiama garu ir sukasi elektros generatoriaus turbina.

Tai pagrindinė schema. Yra keletas jo veislių. Pavyzdžiui, šilumos perdavimo vanduo natūraliai gali būti virinamas arba slėgis. Pastaroji leidžia gauti perkaitinto garo, didinant efektyvumą. Be to, vanduo nėra vienintelis aušalo tipas (tai gali būti dujos arba skystas metalas). Be to, kai kuriuose reaktorių modifikacijose retarderis nenaudojamas.