Конструкция

Устройство ядерного реактора.

Ядерный реактор содержит ядерное горючее обычно ²³⁵U, но могут использоваться и другие делящиеся элементы, в окружении замедлителя, что повышает эффективность деления, и поглотитель, позволяющий управлять уровнем мощности. Поскольку основное назначение реактора — вырабатывать энергию, должна существовать система отвода тепла. Вид теплоносителя меняется в зависимости от конструкции реактора; это может быть воздух, вода, тяжелая вода, органическая жидкость и, наконец, инертный газ и жидкий металл. К теплоносителям предъявляются противоречивые требования, а именно они должны иметь низкую стоимость, малое сечение поглощения нейтронов и высокую теплоемкость. Кроме того, необходима защита, ослабляющая поток нейтронов и γ-лучей из реактора до допустимого уровня, в целях безопасности обслуживающего реактор персонала; эта защита должна также предотвращать утечку энергии при любом предполагаемом тепловом взрыве, который может произойти в экстремальных условиях.

До 10% тепловой энергии выделяется в реакторе за счет β-pacпада продуктов деления (см. табл. 1). Ядерные реакторы имеют следующие две особенности, присущие только источникам энергии на основе процесса деления. Во-первых, в течение довольно длительного промежутка времени после остановки реактора ему необходимо надлежащее охлаждение. Во-вторых, удаляемое из реактора ядерное горючее оказывается сильно радиоактивным и обращение с ним при его дальнейшей обработке и хранении представляет серьезную биологическую опасность.

1 — управляющий стержень;
2 — биологическая защита;
3 — тепловая защита;
4 — замедлитель;
5 — ядерное топливо;
6 — теплоноситель.

Основная характеристика реактора — его выходная мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, при которой происходит 3·10¹⁶ делений в 1 сек.

Дата добавления: 2015-05-08