Ce este un reactor nuclear?

Cuvintele "reactor nuclear" sunt acum familiare tuturor, devenind de fapt un simbol al unei întregi ere. În ciuda potențialului pericol de utilizare a unor astfel de dispozitive, în lumina epuizării rezervelor petroliere mondiale, reactoarele cu combustibil nuclear sunt foarte promițătoare.

Reactorul nuclear este un dispozitiv de inginerie în care o reacție de fisiune controlată a unei fissionabile substanță radioactivă, însoțită de eliberarea energiei. Scopul principal este generarea curentului electric (centrale nucleare - centrale nucleare), precum și producerea elementelor de fisiune grele ale Mendeleevului (transformare). Primul reactor nuclear a fost asamblat și pus în funcțiune în 1942 în America sub controlul fizicianului extraordinar al timpului său - Enrique Fermi. Trei ani mai târziu, Canada și-a lansat reactorul, iar în 1946 - Rusia.

Să notăm un punct important: mulți oameni care nu cunosc acest subiect cred că un reactor nuclear produce direct energie electrică și este un produs secundar al combustibilului radioactiv fisionabil. Din păcate, nu este așa. De fapt, reactorul nuclear este un încălzitor imens, dacă nu "boiler", informând energia termică transportator de căldură, ceea ce face o muncă utilă pentru a genera electricitate printr-un generator convențional.

Pentru a răspunde la multe întrebări, să luăm în considerare dispozitivul unui reactor nuclear. Constructiv, orice reactor atomic include următoarele elemente:

- o zonă activă centrală cu un moderator cu neutron rapid. Aici se produce reacția de fisiune;

- neutronii care reflectă stratul. Este necesar să se reducă penetrarea radiații ionizante, precum și pentru a îmbunătăți eficiența instalației;

- protecția împotriva radiațiilor. De regulă, scuturile de plumb;

- lichid de răcire. În toate modelele moderne ale reactorului este o parte indispensabilă;

- dispozitiv de tijă pentru controlul debitului prin reacția de decădere nucleară;

- circuit de răcire;

- mecanism de control de la distanță.

Metalele grele - Uranium-233, 235 sau Plutonium-239 - sunt utilizate pentru a opera cazane de reactoare nucleare. Particularitățile acestor elemente sunt că descompunerea spontană are loc în fiecare unitate atomică în fiecare unitate de timp. În acest proces, neutronii sunt eliberați din nucleele atomice. Un atom care a pierdut (dobândit) un neutron se transformă într-un alt element al mesei periodice. De exemplu, în acest fel, Plutonium-239 este obținut de la Uranus-238. Prin lovirea atomilor vecini ai materialului de combustibil, ei, datorită vitezei lor ridicate, eliberează neutronii suplimentari. Numărul total crește progresia - reacția în lanț începe fisiune de nuclee. Dacă în această etapă să nu ia măsuri privind reglementarea acesteia, rezultatul este o reacție nucleară în lanț necontrolată, însoțite de o eliberare avalanșă cantități enorme de energie (explozie nucleară).

Pentru a controla utilizarea doua metodă de legare - introducerea în miezul unui moderator care reduce neutron viteza autosustenabile pentru a procesa și introducând numărul dorit de bare de control (cadmiu sau bor), care absoarbe neutroni în exces.

Când nucleul se descompune, căldura este eliberată, care încălzește agentul de răcire circulant (apă), este transformată în abur și rotește turbina generatorului electric.

Aceasta este schema de bază. Există mai multe varietăți. De exemplu, apa de transfer de căldură poate fi fierbere natural sau sub presiune. Aceasta din urmă face posibilă obținerea aburului supraîncălzit, sporind eficiența. În plus, apa nu este singurul tip de lichid de răcire (poate fi gaz sau metal lichid). De asemenea, în unele modificări ale reactoarelor, retardatorul nu este utilizat.