Как работает атомный реактор?

Как работает реактор - принцип действия и конструктивная схема ядерного реактора…

Ядерный реактор – аппарат, предназначенный для утилизации энергии ядерного топлива за счёт управляемой цепной реакции деления.

Утилизация энергии ядерного топлива происходит за счёт преобразования кинетической энергии продуктов деления в тепловую энергию. Откуда берётся в ядерном топливе энергия см. здесь:

http://www.bolshoyvopros.ru/questions/36061-chto-takoe-atomnaja-energija.html#an­swer1664061

Ядерные реакторы по своему назначению подразделяются на энергетические реакторы, реакторы размножители и исследовательские-экспериментальные реакторы. Но независимо от своего назначения ядерный реактор при работе вырабатывает тепло.

Конструктивная схема ядерного реактора показана на рисунке:

Ядерный реактор состоит из следующих основных элементов:

I. Активная зона: 1 Тепловыделяющий элемент. 2 Замедлитель. 3 Тепловой экран.

Тепловыделяющий элемент представляет собой некоторое количество ядерного топлива заключённое в металлическую оболочку. Ядерное топливо – смесь делящегося материала с замедлителем. Тепловой экран служит для конфигурирования потока теплоносителя для эффективного отвода тепла от разогретых тепловыделяющих элементов.

II. Органы управления и защиты: 6, 7 Поглотители оперативного регулирования. 8 Поглотители аварийной защиты. 9, 10 Привода органов управления. 11 Устройство измерения мощности и температуры.

Поглотители оперативного регулирования – управляют потоком нейтронов, поддерживая заданную мощность. Поглотители аварийной защиты – экстренно, автоматически прекращают цепную реакцию деления при возникновении аварийных ситуаций. Привода органов управления перемещают их в активной зоне. Устройство измерения мощности и температуры – комплект датчиков (ионизационные камеры и термопары) вырабатывающих соответствующие сигналы о состоянии реактора.

III. Корпус: 4 Корпус реактора. 5,12 Отражатели нейтронов. 13 Биологическая защита.

Корпус реактора – прочная конструкция с размещёнными элементами аппарата. Отражатели нейтронов – предотвращают выход нейтронов за пределы активной зоны. Биологическая защита – предотвращает выход в окружающую среду излучений, сопутствующих цепной реакции деления ядер делящегося материала.

Конструктивно основные элементы различных реакторов выполнены по-разному. Как они устроены и взаимодействуют - тема отдельных вопросов.

В остановленном (выведенном из действия) реакторе все поглотители опущены в активную зону и не допускают деления ядер топлива.

Для пуска ядерного реактора - из активной зоны извлекаются поглотители аварийной защиты и поднимаются на необходимую высоту (соответствующую заданной мощности) поглотители оперативного регулирования. Начинается цепная реакция деления и интенсивный разогрев тепловыделяющих элементов тепло с которых отводится непрерывно циркулирующим теплоносителем. Для регулирования мощности реактора необходимо поднимать или опускать поглотители оперативного регулирования. При извлечении их из активной зоны - мощность увеличивается, при опускании уменьшается.

Вот собственно и всё - именно так он и работает...