A nukleáris energia Hogyan működik egy atomreaktor

A nukleáris reaktorok villamosenergia-termelés a nukleáris erőművek kezdődött az 1950-es, és azóta szerzett nagy fejlődés. Nagy-Britannia elindította programját nukleáris energia fejlesztését 1956-ban, az első brit atomerőművek (Calder Hall és a Chepelkross) szerzett 1959-ben A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (NAÜ), 1982-ben 36 országban szerte a világon járt, volt építés alatt vagy tervezése 673 kereskedelmi atomreaktor.

Hogyan működik egy atomreaktor?

A atomreaktor célja a gyakorlati alkalmazása során felszabaduló energiát hasítás a radioaktív urán-235. a fent leírt módon. A felszabaduló energia magreakciók felszívódik a hőátadó folyadék, amely azután a hőt, és továbbítja azt egy másodlagos hűtőközeg. Heat adott másodlagos hűtőközeg használható a motor vagy turbina villamos energia előállítására.

Egy tipikus reaktor áll öt fő részből áll.

Hasadóanyag (nukleáris üzemanyag). A legtöbb atomreaktorok dolgozni urán-235. A természetes urán izotóp koncentrációját a minták csak 0,7%. Néhány reaktorok használja dúsított urán, amelyben a koncentráció urán-235-ra emeljük 1-2%.

Retarder. Az úgynevezett inert anyag, például víz vagy grafit, amelyek körülölelik a nukleáris üzemanyag. Retarder célja, hogy csökkentse a sebességét neutronok szabadulnak során radioaktív hasadási. Ennek köszönhetően a neutronok ütköznek más magok az urán-235, ragadha- őket, és így fenntartja a nukleáris reakció.

Hűtőfolyadék. A hűtőközeg eltávolítja a hőt a reakció által maghasadás.

Az ellenáramú uránérc koncentráló megoldást.

Ábra. 1.36. Blokk víz-víz nukleáris reaktor.

Használt, mint a hűtővíz, folyékony nátrium, levegő vagy szén-dioxid.

Szabályozó rudak. Szabályozó rudak kadmium vagy bór használnak, hogy a szabályozott sebességgel a nukleáris hasadási reakciót. Szerepük az, hogy felszívja a felesleges neutronokat. Pushing vagy vdvigaya reaktorban szabályzó rudak ott, szabályozni lehet a reakció sebessége a maghasadás, és így allokált teljesítmény őket.

Védelmet. Mivel a nukleáris reaktor magas radioaktivitás, meg kell takarni, hogy a szivárgás megakadályozása érdekében a sugárzás. Ezért a reaktor körül a vastag beton árnyékolást.

Típusú atomreaktorok

A leggyakoribb típus a nukleáris reaktor egy víztömeg vizes reaktor. Ebben a reaktorban, mint egy moderátor és a hűtőközeg használt közönséges ( „light”) víz nagy nyomás alatt (ábra. 1,36). A teljes vízhűtéses reaktorok, mint egy moderátor és a hűtőközeg is használ tiszta vízzel, de csak a gőz formájában. Az első nukleáris reaktor, épített az Egyesült Királyságban, járt el az üzemanyag rudak a magnézium-oxid, amely tartalmazta a természetes urán. A grafit használni, mint egy moderátor és a hűtőközeg lehet, a gáz alakú szén-dioxidot. A grafit-gáz reaktorban, egy grafit moderátor és a hűtőközeg a hélium gáz.

Minden reaktorok fentiek tartozik a típusú termikus reaktorok. A felhasznált üzemanyag ezekben 235U. Becslések szerint a természeti tartalékok 235U UK tarthat mindössze 30 év. Azonban urán ércek túlnyomó részt 238U. Ez lehet alakítani plutónium-239

A gyors reaktorok (tenyésztő reaktorok) a Pu használják a nukleáris üzemanyag. Egy ilyen reaktorban, szabályozott nukleáris láncreakció által fenntartott gyors neutronok (lásd. Fent), azonban nem kell egy moderátor, hogy csökkentsék a neutron sebessége. Mivel a gyors reaktor használhatja a töltött urán és a plutónium egy mellékterméket a feldolgozás a uránérc, benne lehet egy termikus reaktor üzemanyag-ciklus (ábra. 1,37).

prototípus reaktor gyors neutronok Dounri (Skócia), aki dolgozott már 1975 óta ez az első gyors reaktor Dounri A gömb alakú épület zárt 1977-ben

Úgy becsülik, hogy segítségével gyorsreaktorok meglévő, az Egyesült Királyságban kell lennie ahhoz, uránt energiatermelésre a jelenlegi fogyasztási szint 250 éve. A számos meglévő, építés alatt vagy tervezett gyors reaktor képest a sok kis termikus reaktorok.

Összehasonlító adatok villamos áramfejlesztő 1 kW az alábbi üzemanyagok: I kg csontszenet 2 órán 1 kg olajat 3 órán keresztül

1 kg urán termikus reaktor 5 évig, 1 kg uránt gyorsreaktorok, 300 éve