Ποιος είναι ο πυρηνικός αντιδραστήρας

Η φράση «πυρηνικού αντιδραστήρα» είναι πλέον γνωστά σε όλους, στην πραγματικότητα, να γίνει ένα σύμβολο μιας εποχής. Παρά τους πιθανούς κινδύνους από τη χρήση τέτοιων συσκευών, υπό το φως της εξάντληση των παγκόσμιων αποθεμάτων πετρελαίου αντιδραστήρων του πυρηνικού καυσίμου είναι πολύ ελπιδοφόρα.

Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας είναι μια συσκευή μηχανικής, στην οποία η αντίδραση ελέγχεται σχάσης σχάσιμου ραδιενεργού υλικού, που συνοδεύεται από απελευθέρωση της ενέργειας. Ο κύριος σκοπός - η δημιουργία ενός ηλεκτρικού ρεύματος (πυρηνικούς σταθμούς - NPP), και να πάρει βαριά σχάσιμα στοιχεία του περιοδικού πίνακα (μετατροπή). Ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας είχε συναρμολογηθεί και να τεθεί σε λειτουργία το 1942 στις Ηνωμένες Πολιτείες υπό την επίβλεψη του περίφημου φυσικός της εποχής του - Enrique Fermi. Τρία χρόνια μετά αντιδραστήρα του ξεκίνησε τον Καναδά, και το 1946 - Ρωσίας.

Σημειώνουμε ένα σημαντικό σημείο: πολλοί άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με το θέμα, συχνά πιστεύουν ότι ένας πυρηνικός αντιδραστήρας παράγει ηλεκτρική ενέργεια άμεσα, και είναι ένα υποπροϊόν των ραδιενεργών σχάσιμων καυσίμων. Δυστυχώς, αυτό δεν συμβαίνει. Στην ουσία, ο πυρηνικός αντιδραστήρας είναι ένα τεράστιο θερμάστρα, αν όχι «αναβραστήρα» ενημερώνοντας θερμότητα μέσο που εκτελεί χρήσιμο έργο και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη βοήθεια ενός συμβατικού γεννήτριας.

Για να απαντήσει σε πολλές ερωτήσεις, θεωρούν τη μονάδα πυρηνικού αντιδραστήρα. Δομικά, οποιοσδήποτε πυρηνικός αντιδραστήρας περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

- κεντρική ενεργή ζώνη με γρήγορη συντονιστής νετρονίων. Αυτό είναι όπου η αντίδραση σχάσης?

- στρώμα αντανακλώντας νετρόνια. Είναι απαραίτητο να μειωθεί η διείσδυση της ιονίζουσας ακτινοβολίας, καθώς και για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της εγκατάστασης?

- προστασία από την ακτινοβολία. Κατά κανόνα, να οδηγήσει ασπίδες?

- ψυκτικό υγρό. Όλα τα τρέχοντα μοντέλα των αντιδραστήρων είναι ένα ουσιαστικό μέρος?

- πυρήνες διάταξη ελέγχου ράβδος αποσύνθεση κατά τη διάρκεια της αντίδρασης?

- κύκλωμα ψύξης?

- ο μηχανισμός του τηλεχειριστηρίου.

Για τη λειτουργία των λεβήτων πυρηνικών αντιδραστήρων που χρησιμοποιούνται βαρέα μέταλλα - ουράνιο-233, 235 ή πλουτώνιο-239. Ιδιότητες αυτών των στοιχείων είναι ότι κάθε μονάδα χρόνου στην ατομική δομή τους υφίσταται αυθόρμητη αποσύνθεση (διάσπαση). Σε αυτή τη διαδικασία, οι πυρήνες των ατόμων απελευθερώνονται νετρόνια. Atom χαθεί (επίκτητη) νετρόνιο μετατρέπεται σε ένα άλλο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Για παράδειγμα, με έναν τρόπο του ουρανίου-πλουτωνίου-238 παρασκευάζεται 239. Η επίτευξη σε γειτονικά άτομα του υλικού καυσίμου είναι, χάρη στην απελευθέρωση υψηλής ταχύτητας επιπλέον νετρόνια της. Σύνολο αυξήσεις εις την πρόοδον - ξεκινά μια αλυσιδωτή αντίδραση της σχάσης. Εάν σε αυτό το στάδιο να μην αναλάβει δράση σχετικά με τη ρύθμιση του, το αποτέλεσμα είναι μια ανεξέλεγκτη πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση, συνοδεύεται από απελευθέρωση χιονοστιβάδα τεράστια ποσά ενέργειας (πυρηνική έκρηξη).

Για τον έλεγχο τη χρήση δύο μέθοδο δεσίματος - εισαγωγή μέσα στον πυρήνα ενός συντονιστή ο οποίος μειώνει τη νετρονίων ταχύτητα αυτοτροφοδοτούμενη να επεξεργαστεί και να εισέρχονται στο επιθυμητό αριθμό ράβδων ελέγχου (κάδμιο ή βόριο) απορροφά την περίσσεια νετρόνια.

Στη διάσπαση των πυρήνων παράγει θερμότητα, η οποία θερμαίνει ένα κυκλοφορούν υγρό μεταφοράς θερμότητας (νερό), μετατρέπεται σε ατμό περιστρέφει έναν στρόβιλο και ηλεκτρική γεννήτρια.

Αυτό το βασικό σχήμα. Υπάρχουν διάφορες ποικιλίες του. Για παράδειγμα, το νερό-ψυκτικού μέσου μπορεί να είναι φυσικά ή βρασμένα υπό πίεση. Το τελευταίο καθιστά δυνατή τη λήψη υπέρθερμο ατμό, αυξάνοντας την απόδοση. Επιπλέον, το νερό - δεν είναι το μόνο είδος του ψυκτικού μέσου (μπορεί να είναι ένα αέριο ή ένα υγρό μέταλλο). Επίσης, σε ορισμένες εκδόσεις των αντιδραστήρων επιβραδυντικό δεν χρησιμοποιείται.