АдукацыяНавука

Што такое ядзерны рэактар

Словы «ядзерны рэактар» цяпер знаёмыя ўсім, па сутнасці, стаўшы сімвалам цэлай эпохі. Нягледзячы на патэнцыйную небяспеку выкарыстання падобных прылад, у святле знясілення сусветных запасаў нафты рэактары на ядзерным паліве з'яўляюцца вельмі перспектыўнымі.

Ядзерны рэактар ўяўляе сабой інжынерна-тэхнічнае прылада, у якім адбываецца кіраваная рэакцыя дзялення расшчапляць радыеактыўнага рэчыва, якая суправаджаецца вылучэннем энергіі. Асноўнае прызначэнне - генерацыя электрычнага току (атамныя электрастанцыі - АЭС), а таксама атрыманне цяжкіх якія дзеляцца элементаў перыядычнай табліцы Мендзялеева (пераўтварэнне). Першы ядзерны рэактар быў сабраны і запушчаны ў эксплуатацыю ў 1942 годзе ў Амерыцы пад кантролем выдатнага фізіка свайго часу - Энрыке Фермі. Праз тры гады свой рэактар запусціла Канада, а ў 1946 годзе - Расія.

Адзначым адзін важны момант: шмат людзей, малазнаёмыя з гэтай тэмай, часта лічаць, што ядзерны рэактар выпрацоўвае электраэнергію непасрэдна, і яна з'яўляецца пабочным прадуктам дзеліцца радыеактыўнага паліва. На жаль, гэта не так. Па сутнасці, ядзерны рэактар ўяўляе сабой велізарны награвальнік, калі не сказаць «кіпяцільнік», які паведамляе цеплавую энергію цепланосбіта, які і робіць карысную працу па выпрацоўцы электрычнасці пасродкам звычайнага генератара.

Каб адказаць на многія пытанні, разгледзім прыладу ядзернага рэактара. Канструктыўна, любы атамны рэактар ўключае ў сябе наступныя элементы:

- цэнтральная актыўная зона з запавольнікам хуткіх нейтронаў. Менавіта тут адбываецца рэакцыя дзялення;

- пласт, які адлюстроўвае нейтроны. Ён неабходны для зніжэння пранікальнага іанізуючага выпраменьвання, а таксама для павышэння эфектыўнасці ўстаноўкі;

- абарона ад выпраменьвання. Як правіла, свінцовыя шчыты;

- цепланосбіт. Ва ўсіх сучасных мадэлях рэактараў з'яўляецца незаменнай часткай;

- стрыжневая прылада кіравання цягам рэакцыяй распаду ядраў;

- контур астуджэння;

- механізм дыстанцыйнага кіравання.

Для працы катлоў ядзерных рэактараў выкарыстоўваюцца цяжкія металы - Уран-233, 235 або Плутоній-239. Асаблівасці гэтых элементаў у тым, што кожную адзінку часу ў іх атамарна структуры адбываецца спантанны распад (расшчапленне). Пры гэтым працэсе з ядраў атамаў высвобождаются нейтроны. Атам, які страціў (набыў) нейтрон, ператвараецца ў іншы элемент перыядычнай табліцы. Да прыкладу, такім спосабам з Урана-238 атрымліваюць Плутоній-239. Удараючы па суседніх атама паліўнага матэрыялу, яны, дзякуючы сваёй высокай хуткасці, вызваляюць дадатковыя нейтроны. Агульная колькасць павялічваецца ў прагрэсіі - пачынаецца ланцуговая рэакцыя дзялення ядраў. Калі на дадзеным этапе не прыняць меры па яе рэгуляванні, то ў выніку атрымаецца непадуладная ядзерная ланцуговая рэакцыя, якая суправаджаецца лавінападобным вызваленнем каласальнага колькасці энергіі (ядзерны выбух).

Для кіравання выкарыстоўваюць два абавязковых метаду - увядзенне ў актыўную зону запавольніка, які зніжае хуткасць нейтронаў да ўзроўню самападтрымоўваемаму працэсу, а таксама ўнясенне патрэбнай колькасці якія рэгулююць стрыжняў (кадмій або бор), паглынальных лішак нейтронаў.

Пры распадзе ядраў вылучаецца цяпло, якое награвае цыркулявалую цепланосбіт (вада), ён пераўтворыцца ў пар і круціць турбіну электрычнага генератара.

Гэта асноўная схема. Існуе некалькі яе разнавіднасцяў. Напрыклад, вада-цепланосбіт можа быць натуральна кіпячай або якая знаходзіцца пад ціскам. Апошняе дае магчымасць атрымліваць перагрэты пар, падвышаючы ККД. Акрамя таго, вада - не адзіны выгляд цепланосбіта (можа быць газ або вадкі метал). Таксама ў некаторых мадыфікацыях рэактараў запавольнік не выкарыстоўваецца.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.