Каково устройство ядерного реактора?
Ответов: 3
Устройство, точнее основные элементы ядерного реактора описаны в учебниках физики 9-го и 11-го классов. Я коротко перечислю их. Во первых это сами топливные стержни состоящие из таблеток обогащенного урана или плутония. Эти элементы при опускании в активную зону начинают выделят тепло в результате цепной реакции. Тепло уносится теплоносителем (вода), это второй элемент. Чтобы реакция происходила под контролем вместе с топливными элементами опускают и регулирующие стержни. Эти стрежни из кадмия, бора и графита поглощают нейтроны и снижают скорость реакции. Третий необходимый элемент. И четвертое, что есть во всех реакторах это защита от радиации (бетон до 3- метров, вода, отражатели). Разумеется кроме этих 4-х элементов в настоящем реакторе много насосов, автоматики, контролирующих устройств и т. д.
При помощи управляемой ядерной реакции выделяется тепло, которое идет на выработку электрической энергии. Выделение тепла, сопровождаемое выбросом двух-трех нейтронов, происходит при распаде урана-235. Другие атомы урана-235 сталкиваются с этими нейтронами. Атомы урана-235 после этого превращаются в нестабильный изотоп уран-236, который мгновенно распадается на Kr-92, Ba-141 и те же 2-3 нейтрона. Выделяются тепло и гамма- излучение. Это и есть цепная реакция.
Сегодня существует два типа реакторов - реактор большой мощности канальный (кипящий реактор) и водо-водяной энергетический реактор (вода используется под давлением 120 атмосфер). Любой реактор это котел с проходящим по нему теплоносителем, состоящий из тяжелой воды, обычной воды и жидкого графита. Затем в кассеты, по которым течет теплоноситель, вставляются по несколько десятков стержней в циркониевой оболочке с ниобийным покрытием, внутри которых таблетки из диоксида урана. Среди кассет вставлены стержни защиты и управляющие стержни. Реактор теплоизолирован и имеет бетонную биологическую защиту. В активной зоне реактора вода накачивается насосами, она нагревается, выходит из реактора и поступает в теплообменник и пар под давлением крутит лопатки турбины. Вот так и работает ядерный реактор.
описать устройство ядерного реактора в общих чертах просто: фактически это герметичный котёл, который выделяет много тепла, для его отведения используют теплоноситель- часто это вода, может быть жидкий натрий и т. д.
кроме того ядерная реакция в реакторе "задавленная", чтобы процесс не развивался лавинообразно как в бомбе, для чего отбирают часть нейтронов с помощью поглотителя, часто это вода..
если реактор имеет охлаждение и замедление водой-то это водно-водный реактор именно такое устройство имеет ректор ВВЭР..
в реакторе также есть устройство для регулирования мощности-это вводимый блок поглотителей например графитовые стержни с кадмием..
нагретый теплоноситель радиоактивного контура через телообменник отдаёт тепло нерадиоктивному контуру с теплоностелем (обычно-вода), превращая в пар, пар вращает турбину на валу турбогенератора..
кроме того сам корпус реактора выполнен из жаростойкий материалов и поглотителей, имеются насосы для циркуляции охладителя и куча всякой автоматики и КИП..
Похожие вопросы
Добавить комментарий