Ποια στοιχεία αποτελούν έναν πυρηνικό αντιδραστήρα;
1. Πυρηνικό καύσιμο:
* ράβδους καυσίμου: Αυτές είναι μακρές, κυλινδρικές ράβδους που περιέχουν το πυρηνικό καύσιμο, συνήθως ουράνιο ή πλουτώνιο.
* Πλατίδια καυσίμου: Μικρά, κεραμικά σφαιρίδια του διοξειδίου του ουρανίου (UO₂) στοιβάζονται μέσα στις ράβδους καυσίμου.
* Εμπλουτισμός: Το φυσικό ουράνιο είναι μόνο περίπου 0,7% σχάσιλο ουράνιο-235. Για τους αντιδραστήρες, το ουράνιο εμπλουτίζεται για να αυξήσει το ποσοστό του ουρανίου-235, καθιστώντας πιο πιθανό να διατηρήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση.
2. Συντονιστής:
* Σκοπός: Επιβραδύνει τα νετρόνια που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της σχάσης για να τους κάνουν πιο πιθανό να προκαλέσουν περαιτέρω σχάση.
* Κοινά υλικά: Νερό (σε αντιδραστήρες υπό πίεση νερού), γραφίτη (σε ορισμένους τύπους), βαρύ νερό (σε αντιδραστήρες candu)
3. Ράβδους ελέγχου:
* Σκοπός: Ελέγξτε τον ρυθμό της πυρηνικής αντίδρασης απορροφώντας τα νετρόνια.
* Υλικά: Υλικά απορρόφησης νετρονίων όπως βόριο, κάδμιο ή hafnium.
* Μηχανισμός: Οι ράβδοι ελέγχου εισάγονται ή αποσύρονται από τον πυρήνα του αντιδραστήρα για τη ρύθμιση της αλυσιδωτής αντίδρασης.
4. Ψυκτικό:
* Σκοπός: Μεταφέρει τη θερμότητα που παράγεται από την πυρηνική αντίδραση σε μια γεννήτρια ατμού ή άλλο εναλλάκτη θερμότητας.
* Υλικά: Το νερό (σε αντιδραστήρες νερού υπό πίεση και αντιδραστήρες βρασμού νερού), υγρά μέταλλα (όπως νάτριο σε ορισμένους γρήγορους αντιδραστήρες) ή αέριο (όπως το ήλιο σε αντιδραστήρες αερίου).
5. Δοχείο αντιδραστήρα:
* Σκοπός: Περιέχει τον πυρήνα του αντιδραστήρα και το ψυκτικό, παρέχοντας ένα ισχυρό, σφραγισμένο περιβάλλον για την πυρηνική αντίδραση.
* Υλικό: Συνήθως χάλυβα με παχύ τοίχο.
6. Δομή συγκράτησης:
* Σκοπός: Παρέχει ένα πρόσθετο εμπόδιο για την πρόληψη της διαφυγής των ραδιενεργών υλικών σε περίπτωση ατυχήματος.
* Υλικό: Οπλισμένο σκυρόδεμα και χάλυβα.
7. Γεννήτρια ατμού:
* Σκοπός: Σε αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν το νερό ως ψυκτικό, η γεννήτρια ατμού μεταφέρει θερμότητα από το ζεστό νερό για να παράγει ατμό, ο οποίος οδηγεί τους στρόβιλους για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια.
8. Στροβίλου και γεννήτρια:
* Σκοπός: Μετατρέψτε την κινητική ενέργεια του ατμού σε ηλεκτρική ενέργεια.
9. Δευτερεύον σύστημα:
* Σκοπός: Περιλαμβάνει τη γεννήτρια ατμού, τον στρόβιλο, τη γεννήτρια και τον συμπυκνωτή, οι οποίες είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τη θερμότητα του αντιδραστήρα.
10. Συστήματα ασφαλείας:
* Σκοπός: Εξασφαλίστε την ασφαλή λειτουργία του αντιδραστήρα και αποτρέψτε τα ατυχήματα.
* Παραδείγματα: Συστήματα ψύξης έκτακτης ανάγκης, μηχανισμοί πτώσης ράβδου ελέγχου, συστήματα συγκράτησης και συστήματα παρακολούθησης.
Πρόσθετα εξαρτήματα:
* θωράκιση: Προστατεύει τους εργαζόμενους και το περιβάλλον από την ακτινοβολία.
* Βοηθητικά συστήματα: Παρέχετε λειτουργίες υποστήριξης όπως νερό ψύξης, παροχή ρεύματος και διαχείριση αποβλήτων.
Τύποι πυρηνικών αντιδραστήρων:
* Αντιδραστήρες νερού υπό πίεση (PWRS): Ο πιο συνηθισμένος τύπος παγκοσμίως.
* αντιδραστήρες βρασμού νερού (BWRS): Ένας άλλος κοινός τύπος.
* αντιδραστήρες candu: Χρησιμοποιήστε το βαρύ νερό τόσο ως συντονιστή όσο και ως ψυκτικό.
* Γρήγοροι αντιδραστήρες: Χρησιμοποιήστε ένα υγρό μεταλλικό ψυκτικό και λειτουργεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε πιο αποτελεσματική παραγωγή ενέργειας.
* αντιδραστήρες λιωμένου αλατιού (MSRs): Χρησιμοποιήστε τα λιωμένα άλατα τόσο ως ψυκτικό όσο και ως καύσιμο.
Τα συγκεκριμένα στοιχεία και η διάταξή τους μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τον τύπο του αντιδραστήρα. Αυτές οι πληροφορίες παρέχουν μια γενική επισκόπηση των βασικών στοιχείων που αποτελούν έναν πυρηνικό αντιδραστήρα.
