Први нуклеарна реактор је дизајниран за употребу у бомбама за генерисање 239Пу. После тога, ови реактори се користе у различите сврхе, на пример електричне енергије а такође се користи у погону бродова за генерисање радиоизотопа и снабдевање топлотом. Постоје различити типови нуклеарних реактора доступни у различитим изведбама, где производња енергије у тим реакторима углавном зависи од нуклеарне фисије. Често коришћени реактори су ПВР (Реактор под притиском), БВР (Реактор са кључалом водом) и ПХВР (Реактор за јаку воду под притиском). Овај чланак говори о прегледу нуклеарног реактора, компонената и типова.
Шта је нуклеарни реактор?
Дефиниција: Нуклеарни реактор је суштински систем у нуклеарном систему електрана . Они укључују реакције нуклеарног одвода за генерисање топлоте методом која се назива фисија. Топлота која се ствара може се искористити за прављење паре за предење а турбина . Тако да се може производити електрична енергија. У глобалу постоји стотине комерцијалних реактора, у којима се више од 90 реактора налази у САД-у. Дакле, нуклеарна енергија је један од највећих извора енергије за поуздану електричну енергију без угљеника.
Како функционише нуклеарни реактор?
Главна функција нуклеарног реактора је контрола нуклеарне фисије. Принцип рада нуклеарног реактора је нуклеарна фисија и то је једна врста методе која се користи за раздвајање атома за производњу електричне енергије. Нуклеарни реактори користе уранијум који ће се прерадити у ситне керамичке пелете и сложити заједно у горивне шипке. Склоп за гориво може бити формиран од гомиле изнад 200 горивних шипки. Обично се језгро реактора може произвести кроз ове склопове на основу нивоа снаге.
У посуди нуклеарног реактора, горивне шипке су смештене унутар воде. Тако да може да делује као расхладно средство, као и посредник за помоћ, истовремено смањујући брзину неутрона. Ови неутрони могу се генерисати фисијом да би се одржала ланчана реакција.
Након тога, контролне шипке се могу ставити у језгро реактора ради смањења брзине реакције. Генерисана топлота кроз процес цепања може претворити воду у пару да ротира турбину за производњу електричне енергије без угљеника.
Компоненте
Суштински компоненте нуклеарног реактора углавном укључују следеће. Дијаграм нуклеарног реактора приказан је доле.
Блок дијаграм нуклеарног реактора
- Језгро
- Рефлектор
- Контролне шипке
- Модератор
- Расхладно средство
- Турбина
- Ограничавање
- Расхладни торњеви
- Заштита
Језгро
Језгро у реактору укључује нуклеарно гориво за производњу топлоте. Укључује уранијум са мање обогаћеним контролним системима и структурним материјалима. Облик језгра је кружни цилиндар пречника 5 до 15 метара. Језгро укључује бројне појединачне клинове за гориво.
Рефлектор
Рефлектор је постављен око језгра да реплицира полеђину неутрона који се преливају са површине језгра.
Контролне шипке
Шипке за управљање нуклеарним реактором дизајнирани су са тешким масним елементима. Главна функција овога је упијање неутрона. Тако да може наставити или зауставити реакцију. Главни примери ових шипки су олово, кадмијум итд.
Ове шипке се углавном користе за покретање реактора, одржавање реакције на константном нивоу и искључивање реактора.
Модератор
Главна функција модератор у нуклеарном реактору је успоравање неутрона са високих нивоа енергије као и великих брзина. Тако да постоји шанса да неутрон удари у горивне шипке ће се повећати.
Савремени модератори који се тренутно користе углавном укључују воду Х2о, тешку воду Д2о, берилијум и графит. Особине модератора су висока стабилност топлотне температуре, зрачење и хемијска стабилност, некорозивност итд.
Расхладно средство
Материјал који се користи за пренос топлоте од горива до турбине кроз језгро попут воде, течног натријума, тешке воде, хелијума или нечег другог познат је као расхладна течност. Карактеристика расхладног средства углавном укључује тачку топљења, ниску, тачку кључања високу, нетоксичност, мању вискозност, стабилност зрачења и хемикалије, итд. Уобичајена средства за хлађење су Хг, Хе, Цо2, Х2о.
Турбина
Главна функција турбине је пренос топлотне енергије са уређаја за хлађење на електричну енергију.
Ограничавање
Садржај одваја нуклеарни реактор од околине. Генерално су доступни у облику куполе и дизајнирани су од бетона високе густине и ојачаног челиком.
Расхладни торањ
Њих користе неке врсте електрана за преношење вишка топлоте која се не може променити у топлотну енергију због термодинамичких закона. Ови торњеви су хиперболични симболи нуклеарне енергије. Ови торњеви могу произвести једноставно слатководну пару.
Заштита
Штити раднике од ефекта зрачења. У процесу цепања могу се формирати честице попут алфа, бета, гама, брзих и спорих неутрона. Тако се ради заштите од њих користе бетон или оловни дебели слојеви око реактора. Алфа и бета честице се могу зауставити коришћењем дебелих слојева пластике или метала.
Врсте нуклеарних реактора
Широм света постоје различити типови нуклеарних реактора. На основу свог дизајна користи уранијум са различитим концентрацијама које се користе за гориво, модераторе за одлагање процеса цепања и расхладне течности за пренос топлоте. Реактор ПВР или вода под притиском је најчешћи тип реактора.
ПВР / Реактор за воду под притиском
Ове врсте реактора се најчешће користе у свету. Користи нормалну воду као и модератор, као и расхладно средство. У овом случају, расхладна течност се може пожурити да би се зауставила да испали у пару да би се одржала током процеса. Снажне пумпе покрећу воду помоћу цеви, а топлоту из кључале воде преносе у секундарну петљу. Резултујућа пара покреће турбински генератор да генерише електричну енергију.
БВР / Реактори са кључалом водом
У овим реакторима, лагани рат делује и као расхладна течност и као модератор. Расхладно средство се одваја на ниском притиску да кључа вода. Пара се може директно доводити у турбинске генераторе за производњу електричне енергије.
Реактори за јаку воду под притиском
Они су такође познати и као реактори типа ЦАНДУ. Ови реактори представљају глобално око 12% нуклеарних реактора. Углавном се користе у свим канадским нуклеарним станицама. Ови реактори користе тешку воду као расхладно средство и модератор. Као гориво користи природни уранијум, јер се у воденом реактору под притиском расхладна течност може користити за кључање нормалне воде у другој петљи.
Реактори са гасним хлађењем
Ови реактори се користе само у Великој Британији. Доступни су у две врсте, наиме Магнок и АГР (напредни реактор хлађен гасом). Ови реактори користе Ц02 попут расхладне течности и графита попут модератора. Гориво које се користи у Магноку је природни уранијум, док у АГР користи појачани уранијум.
Лаки водени графитни реактори
Ови реактори се користе у земљи Русији. Дакле, ови реактори користе обичну воду као расхладну течност и графит попут модератора. У реакторима са кључалом водом, расхладна течност кључа када се опскрбљује кроз реактор. Створена пара испоручиваће се директно према турбинским генераторима. Рани пројекти ЛВГ типа реактора често су се користили без сигурносних карактеристика.
Реактори брзих узгајивача
Ови реактори користе брзе неутроне да промене материјале попут У238 и Тхориум232 у цепљиве материјале за напајање реактора. Овај процес је обједињен са рециклажом која има капацитет да побољша доступне ресурсе нуклеарног горива. Ови реактори раде у Русији.
Мали модуларни реактори
Савремени СМР је углавном дизајниран економично. Ови реактори расту за снабдевање електричном енергијом малих електроенергетских мрежа и вероватно за снабдевање топлотом за индустрију ресурса. Ови реактори се такође могу користити у већим мрежама када потражња расте.
Неки реактори типа СМР су у тешким фазама развоја попут потпуно подземних, смањујући употребу земљишта, кадрове и сигурносне захтеве. Неки од ових реактора садрже системе пасивне сигурности који раде до 4 године без поновног пуњења
Неке друге врсте реактора су ЦАНДУ, брзи узгајивач, торијум, кипућа вода, вода под притиском, призматична, растопљена сол, мали модуларни, радиоизотопски термички генератори, фузиони реактори, РБМК, Магнок, шљунчани слој, суперкритично водено хлађење, АЕС-2006 / Реактори типа ВВЕР-1000, ВХТР, ХТГР и Ресеарцх.
Употреба нуклеарног реактора
Тхе примене нуклеарног реактора укључи следеће
- Они се користе у нуклеарним електранама за производњу електричне енергије и такође се користе у нуклеарном поморском погону.
- Нуклеарне електране дају потребну енергију за производњу електричне енергије.
- Они у супротном покрећу бродске пропелере како би окретали осовине електричних генератора.
Дакле, овде се ради о преглед нуклеарног реактора . Слично томе, широм света су доступни различити типови комерцијалних нуклеарних реактора као што су хлађени гасом, брзи неутрон и лака водена графитна вода, вода под притиском, кипућа вода, тешка вода под притиском и реактор за брзо узгајање. Ево питања за вас, које се гориво користи у ПХВР?
