Kio estas nuklea reactor

La vortoj "nuklea reactor" nun estas konataj al ĉiuj, fakte, iĝante simbolo de tuta epoko. Malgraŭ la eblaj danĝeroj de uzi tiaj aparatoj, en la lumo de la elĉerpiĝo de la monda naftorezervoj reaktoroj nuklea brulaĵo estas tre promesplena.

Nuklea reaktoro estas inĝenieristiko aparato, en kiu la reago estas kontrolita fisio de fisible radioaktiva materialo, akompanita per liberigo de energio. La ĉefa celo estas la generacio de elektra fluo (nukleaj potencoj - nukleaj plantoj), kaj ankaŭ la produktado de pezaj fisio-elementoj de la Perioda Tabulo de Mendeleev (transformo). La unua nuklea reaktoro estis kunigita kaj funkciigita en 1942 en Usono sub la kontrolo de la elstara fizikisto de sia tempo - Enrique Fermi. Tri jarojn poste, Kanado lanĉis sian reaktoron, kaj en 1946 - Rusujo.

Ni rimarku unu gravan punkton: multaj homoj nekonataj pri ĉi tiu temo ofte kredas, ke nuklea reactor produktas elektron rekte, kaj ĝi estas kromproduktaĵo de fizika radioaktiva brulaĵo. Bedaŭrinde, ĉi tio ne estas tiel. En esenco, la nuklea reaktoro estas grandega hejtilo, se ne "reboiler" informi varmego meza kiu elfaras utila laboro kaj produktado de elektro per konvencia generatoro.

Por respondi multajn demandojn, ni konsideru la aparaton de nuklea reactor. Strukture, ĉiu reactor nuklea inkludas la sekvajn elementojn:

- Centra aktiva zono kun rapida neŭtron-moderatoro. Ĝi estas ĉi tie, ke la fisio reago okazas;

- tavolo reflektantaj neŭtronoj. Estas necese redukti la penetrado de radiado ionizante, kaj ankaŭ por plibonigi la efikecon de la instalado;

- protekto kontraŭ radiado. Kiel regulo, plumaj ŝildoj;

- refrigerante. En ĉiuj modernaj reaktoraj modeloj estas nemalhavebla parto;

- vergeto por kontroli la fluon per la nuklea dekadenco reago;

- Malvarmiga cirkvito;

- Remotebla mekanismo.

Pezaj metaloj - Uranio-233, 235 aŭ Plutonio-239 - estas uzataj por operacii kaldronojn de nukleaj reaktoroj. La proprecoj de ĉi tiuj elementoj estas ke spontanea dekadenco (disigo) okazas en ĉiu atoma unuo en ĉiu unuo de tempo. En ĉi tiu procezo liberigas neŭtronoj de la atomaj kernoj. Atomo kiu perdis (akiris) neŭtrono igas alian elementon de la perioda tablo. Ekzemple, en ĉi tiu maniero, Plutonio-239 akiras de Urano-238. Strikante laŭ la apudaj atomoj de la materialo de brulaĵo, ili, pro sia alta rapido, liberigas pliajn neŭtronojn. Tuta kreskoj en progreso - komencas reagon en ĉeno de fisio. Se, en ĉi tiu etapo, neniu mezuro estas prenita por reguligi ĝin, la rezulto estos nekontrolita nuklea reago, akompanita de lavango liberigo de enorma energio (nuklea eksplodo).

Du devigaj metodoj estas uzataj por kontrolo: la enkonduko en la aktivan zonon de moderatoro, kiu reduktas la neŭtronan rapidon al la nivelo de mem-subtena procezo, kaj la enkonduko de la necesa nombro da stangoj (kadmio aŭ boro) sorbantaj troon de neŭtronoj.

Kiam la nuklea dekadenco, varmego estas liberigita, kiu varmigas la cirkulanta refrigerante (akvo), ĝi transformiĝas en vaporon kaj turnas la turbinon de la elektra generatoro.

Ĉi tiu estas la baza skemo. Estas kelkaj el ĝiaj varioj. Ekzemple, la varma translokiga akvo povas esti nature bolanta aŭ sub premo. Ĉi-lasta ebligas akiri superheatitan vaporon, pliigante la efikecon. Plue, akvo - ne estas la sola speco de refrigerante (povas esti gaso aŭ likva metalo). Ankaŭ, en iuj modifoj de la reaktoroj, la prokrastanto ne estas uzata.