Vad är en kärnreaktor

Orden "kärnreaktor" är nu bekant för alla,essens, bli en symbol för en hel era. Trots de potentiella farorna med att använda sådana anordningar, i ljuset av den utarmning av världens oljereserver reaktorer vid ett kärnbränsle är mycket lovande.

Kärnreaktorn är ateknik och teknisk anordning, där en kontrollerad fissionsreaktion av en fissil radioaktiv substans uppträder, åtföljd av utsläpp av energi. Huvudsyftet är att generera elektrisk ström (kärnkraftverk - kärnkraftverk), liksom produktion av tunga klyvningselement i Mendeleevs periodiska system (transformation). Den första kärnreaktorn monterades och togs i drift 1942 i Amerika under kontroll av sin enastående fysiker - Enrique Fermi. Tre år senare lanserade Kanada sin reaktor, och 1946 - Ryssland.

Låt oss notera en viktig punkt: många människor som inte känner till detta ämne tror ofta att en kärnreaktor producerar elektricitet direkt, och det är en biprodukt av klyvbart radioaktivt bränsle. Tyvärr är det inte så. Faktum är att kärnreaktorn är en stor värmare, om inte "pannan" som levererar värme till värmebäraren, vilket gör ett användbart arbete med att generera el genom en konventionell generator.

För att svara på många frågor, låt oss överväga en kärnreaktors enhet. Strukturellt innefattar varje kärnreaktor följande element:

- En central aktiv zon med en snabb neutron moderator. Det är här som fissionreaktionen uppstår;

- skiktreflekterande neutroner. Det är nödvändigt att minska den penetrerande joniserande strålningen, liksom att öka effektiviteten hos installationen;

- skydd mot strålning Som regel leder blyskydd;

- kylvätska. I alla moderna reaktormodeller är en oumbärlig del;

en stånganordning för styrning av flödet genom en kärnkraftsreaktionsreaktion;

- kylkrets

- fjärrkontroll mekanism.

För driften av kärnreaktorkedjor,tungmetaller - uran-233, 235 eller plutonium-239. Egenskaperna hos dessa element är att varje tidsenhet i sin atomstruktur undergår spontan nedbrytning (klyvning). I denna process frigörs neutroner från atomkärnorna. Atom förlorade (förvärvad) neutron omvandlas till ett annat element i det periodiska systemet. Till exempel, på ett sätt av uran-plutonium-238 framställes 239. Slående på intilliggande atomer i bränslematerialet är det, tack vare dess höga hastighet frisättning ytterligare neutroner. Det totala antalet ökar i progression - kedjereaktionen av kärnfission börjar. Om i detta skede inte att vidta åtgärder för dess reglering, är resultatet en okontrollerad kärn kedjereaktion, åtföljd av en lavin frisättning enorma mängder av energi (nukleär explosion).

För kontroll använd två obligatoriska metoder- Introduktion till moderatorens aktiva zon, vilket minskar neutronhastigheten till nivån på en självbärande process och införandet av det nödvändiga antalet kontrollstänger (kadmium eller bor) som absorberar ett överskott av neutroner.

När kärnan förfallna, släpps värme som värmer cirkulerande kylvätska (vatten), det omvandlas till ånga och roterar turbinen hos den elektriska generatorn.

Detta är det grundläggande systemet. Det finns flera av dess sorter. Till exempel kan värmeöverföringsvattnet kokas naturligt eller under tryck. Den senare gör det möjligt att få överhettad ånga, vilket ökar effektiviteten. Dessutom är vatten inte den enda typen av kylvätska (det kan vara gas eller flytande metall). I vissa modifieringar av reaktorerna används inte retarderaren.