Pirmas branduolinė reaktorius buvo suprojektuotas naudoti bombose 239Pu generavimui. Po to šie reaktoriai naudojami įvairiems tikslams, pvz elektros energijos gamyba taip pat naudojamas varomiesiems laivams radioizotopams generuoti ir šilumai tiekti. Yra įvairių tipų branduoliniai reaktoriai, kurių konstrukcijos yra skirtingos, kai energijos gamyba šiuose reaktoriuose daugiausia priklauso nuo branduolio dalijimosi. Dažniausiai naudojami reaktoriai yra PWR (suslėgto vandens reaktorius), BWR (verdančio vandens reaktorius) ir PHWR (sunkiojo vandens slėgio reaktoriai). Šiame straipsnyje aptariama branduolinio reaktoriaus, komponentų ir tipų apžvalga.

Kas yra branduolinis reaktorius?

Apibrėžimas: Branduolinis reaktorius yra būtina branduolio sistema elektrinė . Jos apima branduolio nutekėjimo reakcijas šilumai generuoti, taikant skilimo metodą. Susidariusi šiluma gali būti naudojama garams verpti a turbina . Kad būtų galima pagaminti elektrą. Pasaulyje yra šimtai komercinių reaktorių, nes virš 90 reaktorių yra JAV. Taigi branduolinė energija yra vienas didžiausių patikimos ir be anglies išskiriančios energijos šaltinių.

Kaip veikia branduolinis reaktorius?

Pagrindinė branduolinio reaktoriaus funkcija yra kontroliuoti branduolio dalijimąsi. Branduolinio reaktoriaus veikimo principas yra branduolio dalijimasis ir tai yra vienos rūšies metodas, naudojamas skaldant atomai gaminti elektrą. Branduoliniuose reaktoriuose naudojamas uranas, kuris virsta mažomis keramikinėmis granulėmis ir kartu sukraunamas į kuro strypus. Kuro agregatas gali būti sudarytas iš krūvos virš 200 kuro strypų. Paprastai reaktoriaus šerdis gali būti pagaminta per šiuos agregatus, atsižvelgiant į galios lygį.

Branduolinio reaktoriaus inde kuro strypai dedami į vandenį. Kad jis galėtų veikti kaip aušinimo skystis, taip pat kaip tarpininkas, padėdamas sumažinti neutronų greitį. Šie neutronai gali susidaryti dalijant, kad būtų palaikoma grandininė reakcija.

Po to į reaktoriaus šerdį galima įdėti valdymo strypus, kad sumažėtų reakcijos greitis. Per skilimo procesą susidariusi šiluma gali paversti vandenį garu, kad suktų turbiną, kad būtų gaminama be anglies energija.

Komponentai

Esminis branduolinio reaktoriaus komponentai daugiausia apima šiuos dalykus. Branduolinio reaktoriaus schema parodyta žemiau.

Branduolinio reaktoriaus blokinė schema

Šerdis
Atšvaitas
Valdymo strypai
Moderatorius
Aušinimo skystis
Turbina
Apribojimas
Aušinimo bokštai
Ekranavimas

Šerdis

Reaktoriaus šerdyje yra branduolinio kuro šilumai generuoti. Jis apima uraną su mažiau sodrintomis valdymo sistemomis ir struktūrinėmis medžiagomis. Šerdies forma yra apskritas cilindras, kurio skersmuo yra nuo 5 iki 15 metrų. Šerdyje yra keletas atskirų kuro kaiščių.

Atšvaitas

Atšvaitas yra išdėstytas aplink šerdį, kad pakartotų neutronų galą, kuris persipildo nuo šerdies paviršiaus.

Valdymo strypai

Branduolinio reaktoriaus valdymo strypai yra suprojektuoti su sunkiais masės elementais. Pagrindinė to funkcija yra absorbuoti neutronus. Kad tai galėtų tęsti arba sustabdyti reakciją. Pagrindiniai šių strypų pavyzdžiai yra švinas, kadmis ir kt.
Šie strypai daugiausia naudojami reaktoriaus paleidimui, reakcijos palaikymui pastoviame lygyje ir reaktoriaus išjungimui.

Moderatorius

Pagrindinė moderatorius branduoliniame reaktoriuje yra sulėtinti neutronus nuo didelio energijos lygio ir didelių greičių. Taigi, jei yra galimybė neutronui pataikyti į kuro strypus, e padidės.

Šiuo metu naudojami šiuolaikiniai moderatoriai daugiausia yra vanduo H2o, sunkusis vanduo D2o, berilis ir grafitas. Moderatoriaus savybės yra didelis šilumos stabilumas, radiacijos ir cheminis stabilumas, nerūdijantis poveikis ir kt.

Aušinimo skystis

Medžiaga, naudojama šilumai iš kuro perduoti į turbiną per šerdį, pvz., Vanduo, skystas natris, sunkusis vanduo, helis ar dar kažkas, yra žinoma kaip aušinimo skystis. Aušinimo skysčio charakteristika daugiausia yra žema, virimo temperatūra yra aukšta, netoksiškas, mažesnė klampa, radiacijos ir cheminių medžiagų stabilumas ir kt. Dažniausiai naudojami aušinimo skysčiai yra Hg, He, Co2, H2o.

“kaip pasidaryti nuotolinio valdymo pultą ”

Turbina

Pagrindinė turbinos funkcija yra šilumos energijos iš aušinimo skysčio į elektros energiją perdavimas.

Apribojimas

Izoliacija atskiria branduolinį reaktorių nuo aplinkos. Paprastai jie yra kupolo formos ir suprojektuoti iš didelio tankio ir plieno gelžbetonio.

Aušinimo bokštas

Juos naudoja kai kurių tipų elektrinės šilumos pertekliui, kurio negalima pakeisti į šilumos energiją dėl termodinaminių dėsnių, įdėti. Šie bokštai yra hiperboliniai branduolinės energijos simboliai. Šie bokštai gali sukelti tiesiog gėlo vandens garus.

Ekranavimas

Jis apsaugo dirbančius vyrus nuo radiacijos poveikio. Skilimo procese gali susidaryti tokios dalelės kaip alfa, beta, gama, greiti ir lėti neutronai. Taigi, siekiant užtikrinti jų saugumą, aplink reaktorių naudojami betono arba švino storio sluoksniai. Alfa ir beta daleles galima sustabdyti naudojant storus plastikų ar metalų sluoksnius.

Branduolinių reaktorių tipai

Visame pasaulyje yra įvairių tipų branduolinių reaktorių. Remiantis savo dizainu, jis naudoja skirtingos koncentracijos uraną, naudojamą degalams, moderatoriams, norint atidėti skilimo procesą, ir aušinimo skysčiams perduoti šilumą. PWR arba suslėgto vandens reaktorius yra labiausiai paplitęs reaktorių tipas.

PWR / suslėgto vandens reaktorius

Tokio tipo reaktoriai dažniausiai naudojami visame pasaulyje. Jis naudoja įprastą vandenį, pavyzdžiui, tiek moderatorių, tiek aušinimo skystį. Tokiu atveju aušinimo skystį galima skubiai nutraukti, kad jis nemirksėtų garais, kad išlaikytų procesą. Galingi siurbliai judina vandenį vamzdžiais, perduoda virinto vandens šilumą antrine kilpa. Gauti garai varo turbinos generatorių gaminti elektrą.

BWR / verdančio vandens reaktoriai

Šiuose reaktoriuose lengvas karas veikia kaip ir aušinimo skystis, ir kaip moderatorius. Vandeniui užvirinti aušinimo skystis padedamas žemame slėgyje. Garai gali būti tiekiami tiesiai į turbinos generatorius, kad būtų pagaminta elektra.

Slėginiai sunkiojo vandens reaktoriai

Tai taip pat žinomi kaip CANDU tipo reaktoriai. Šie reaktoriai reiškia apie 12% branduolinių reaktorių visame pasaulyje. Jie daugiausia naudojami visose Kanados atominėse stotyse. Šiuose reaktoriuose naudojamas sunkusis vanduo, kaip ir aušinimo skystis, ir moderatorius. Kaip kuras jis naudoja natūralų uraną, nes suslėgto vandens reaktoriuje aušinimo skystis gali būti naudojamas normaliam vandeniui virti skirtinga kilpa.

Dujomis aušinami reaktoriai

Šie reaktoriai naudojami tik JK. Jie yra dviejų tipų, būtent „Magnox“ ir „AGR“ (pažangus dujomis aušinamas reaktorius). Šie reaktoriai naudoja C02 kaip aušinimo skystis ir grafitas kaip moderatorius. „Magnox“ naudojamas kuras yra natūralus uranas, o AGR jis naudoja sustiprintą uraną.

Lengvo vandens grafito reaktoriai

Šie reaktoriai naudojami Rusijoje. Taigi šiuose reaktoriuose kaip aušintuvas ir grafitas, kaip moderatorius, naudojamas įprastas vanduo. Verdančio vandens reaktoriuose aušinimo skystis užverda, kai jis tiekiamas visame reaktoriuje. Susidaręs garas bus tiekiamas tiesiai į turbinos generatorius. Ankstyvieji LWG tipo reaktorių projektai dažnai buvo naudojami be saugumo charakteristikų.

Greito selekcininko reaktoriai

Šie reaktoriai naudoja greitus neutronus, kad pakeistų medžiagas, tokias kaip U238 ir Toris232, į daliąsias medžiagas, kad degintų reaktorių. Šis procesas yra sujungtas su perdirbimu, kuris gali padidinti prieinamus branduolinio kuro išteklius. Šie reaktoriai veikia Rusijoje.

Maži moduliniai reaktoriai

Šiuolaikinis SMR daugiausia sukurtas ekonomiškai. Šie reaktoriai auga tiekdami elektrą mažiems elektros tinklams ir tikriausiai tiekdami šilumą išteklių pramonei. Šiuos reaktorius galima naudoti ir didesniuose tinkluose, kai paklausa auga.

Kai kurie SMR tipo reaktoriai yra sunkiuose plėtros etapuose, pavyzdžiui, visiškai po žeme, todėl sumažėja žemės naudojimas, personalo ir saugumo reikalavimai. Kai kuriuose iš šių reaktorių yra pasyviosios saugos sistemos, kurios veikia iki 4 metų be papildymo

“kas yra plėtros lenta ”

Kai kurie kiti reaktorių tipai yra CANDU, greitas selekcininkas, toris, verdantis vanduo, suslėgtas vanduo, prizminis, išlydyta druska, nedideli moduliniai, radioizotopų terminiai generatoriai, sintezės reaktoriai, RBMK, „Magnox“, akmenukas, superkritinis aušinamas vandeniu, AES-2006 / VVER-1000, VHTR, HTGR ir Research tipo reaktoriai.

Branduolinio reaktoriaus panaudojimas

branduolinio reaktoriaus pritaikymas įtraukti šiuos dalykus

Jie naudojami atominėse elektrinėse elektrai gaminti ir taip pat naudojami branduolinėms jūrų jėgainėms.
Atominės elektrinės tiekia reikiamą energiją elektros energijai gaminti.
Jie kitaip varo laivų sraigtus, kad suktų elektros generatorių ašis.

Taigi visa tai yra apie branduolinio reaktoriaus apžvalga . Panašiai visame pasaulyje yra įvairių tipų komercinių branduolinių reaktorių, tokių kaip aušinamas dujomis, greito neutrono ir lengvo vandens grafitas, suslėgtas vanduo, verdantis vanduo, sunkus suslėgtas vanduo ir greitas selekcinis reaktorius. Štai jums klausimas, koks kuras naudojamas PHWR?