Як працює ядерний реактор Студопедія
Яка фізична основа ядерної енергетики?
Це реакція поділу важких ядер (насамперед _ урану і плутонію) на два ядра-уламки під дією нейтронів. При цьому важке ядро розпадається на два іонізованих (позитивно заряджених) ядра-уламка порівнянної маси. Під впливом сили кулонівського відштовхування вони розлітаються, у результаті більшість вивільненої внутрішньоядерної енергії перетворюється на кінетичну енергію їх розльоту. Пробіг таких уламків у речовині невеликий (мікрони), тому при гальмуванні відбувається інтенсивне нагрівання порівняно невеликого обсягу цієї речовини. Локалізувавши ланцюгову ядерну реакцію поділу в такому обсязі і передбачивши систему теплознімання, можна використовувати тепло, що виділяється, що і відбувається на атомній електростанції.
Як працює ядерний реактор?
При всій різноманітності конструкцій ядерних реакторів усі вони мають однакові за функціональним призначенням елементи та технологічні системи. Основним елементом реактора є активна зона - конструктивно виділений обсяг, куди завантажується ядерне паливо і де протікає ланцюгова реакція. Уран-235, що є основою ядерного палива, ділиться повільними нейтронами набагато краще, ніж швидкими, тому важливим елементом переважної більшості реакторів є сповільнювач - речовина, при зіткненні з ядрами якої нейтрони поділу втрачають свою початкову, досить високу, енергію, аж до теплов енергія теплових нейтронів, дуже мала, відповідає температурі навколишнього середовища). Такі реактори називають реакторами на теплових нейтронах. Однак при застосуванні як сповільнювач дешевої звичайної води ланцюгова реакція в природному урані не розвивається.занадто велике поглинання нейтронів у ній. Тому в цьому випадку необхідно збагачення ядерного палива за ураном-235 - з 0,71% у природному урані до 3,5-5%. Активні зони реакторів на швидких нейтронах позбавлені сповільнювача, тому для досягнення ланцюгової реакції поділу концентрація урану-235 (або плутонію) в їхньому ядерному паливі набагато вища.
Ланцюгова реакція поділу ядер урану-235 нейтронами
-ядра уламки (розлітаються з енергією Е)
Схематична картина ланцюгової реакції розподілу урану-235 нейтронами. Для простоти передбачається, що у всіх актах розподілу випромінюється однакове число нейтронів (три) та його втрати відсутні (всі вони, своєю чергою, викликають розподіл нових ядер урану). З продуктів третього покоління поділу зображені лише нейтрони.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно