Nokleary reactor: miasa fitsipika, ary ny vondrona faritra

Design sy ny fiasan'ny nokleary reactor mifototra amin'ny fanaraha-maso ny initialization sy tena manohana nokleary fanehoan-kevitra. Izany no ampiasaina ho toy ny fitaovana fikarohana ho amin'ny famokarana radiôaktifa isotopes sy toy ny angovo nokleary loharanon ho an'ny zavamaniry.

Nokleary reactor: ny fitsipiky ny asa (fohy)

Nampiasaina etoana fission dingana izay mavesatra vihy roa mamaky sombiny kely. Ireo dia sombiny tamin'ny fomba tena faly sy ataon-drizareo netrôna fanjakana, ary ny hafa sy ny poti subatomic photons. Netrôna Mety hahatonga fisaratsarahana vaovao vokatry ny izay no avoakan'ny bebe kokoa, sy ny sisa. -Tena io fanohanana mitohy isan'ny rojo disintegrations antsoina hoe fanehoan-kevitra. Mandritra izany fotoana izany, dia be dia be ny hery, ny famokarana izay ny tanjona amin'ny fampiasana ny angovo nokleary.

Ny fitsipiky ny fandidiana ny nokleary reactor sy ny toby nokleary dia toy izany fa ny 85% ny zanatany niantsoany Navoaka angovo ao anatin'ny fotoana fohy taorian'ny nanombohan'ny ny fanehoan-kevitra. Ny ampahany sisa dia novokarin'ny ny radiôaktifa fission simba ny vokatra, rehefa nolaviny netrôna. Radiôaktifa simba no dingana izay ny tsivaky tapaka mahatratra ny fanjakana. Nanohy ary rehefa fisarahana.

Ny baomba atomika rojo mitombo amin'ny fanehoan-kevitra ny heriny, mandra-pahatongan'ny ankamaroan'ny fitaovana hitresaka. Izany dia nitranga haingana be, tena mahery vaika mamokatra ny fipoahana baomba mampiavaka ny toy izany. Rafitra sy ny fiasan'ny nokleary reactor miorina amin'ny foto-kevitra foana ny rojo nifehy fanehoan-kevitra amin'ny ambaratonga efa ho tapaka. Izany dia natao mba baomba atomika nipoaka toy ny tsy afaka.

Fihetsiky rojo sy ny tsikera

Fizika fission reactor dia tapa-kevitra fa ny rojo fihetsika mety rehefa nokleary fission neutron émission. Raha mihena mponina vao haingana, ny tahan'ny fisarahana any am-parany dia ho latsaka amin'ny aotra. Amin'ity tranga ity ny reactor ho ao amin'ny subcritical fanjakana. Raha ny neutron mponina dia foana foana amin'ny ambaratonga, ny tahan'ny fission dia hijanona mafy orina. Ny reactor dia ho ao anatin'ny toe-tsarotra. Ary farany, rehefa mandeha ny fotoana raha ny neutron mponina mitombo ka nampisaraka ny hafainganam-pandeha sy ny hery dia hitombo. Lasa fototra supercritical fanjakana.

Ny fitsipiky ny fandidiana ny nokleary reactor manaraka. Alohan'ny nanomboka ny neutron mponina dia manakaiky ny aotra. Avy eo, mpandraharaha hanala ny fanaraha-maso avy amin'ny fototry tehina, mitombo ny fizarana cores izay niova fo vetivety ny reactor amin'ny supercritical fanjakana. Rehefa tonga ny laharana hery mpandraharaha amin'ny ampahany niverina hazo fanaraha-maso, fanitsiana ny habetsaky ny netrôna. Taty aoriana dia foana ny reactor amin'ny fanakianana toe-javatra. Rehefa dia ilaina ny intsony, ny mpandraharaha tanteraka Manisika tsorakazo. Izany Hihasimba ny fisarahana, ary mametraka ny fototra ao amin'ny fanjakana subcritical.

karazana reactors

Ny ankamaroan'ireo ny efa misy angovo no niteraka ny hafanana ilaina hitondra turbines, izay mitondra fiara gropy ny herinaratra nokleary fametrahana eto amin'izao tontolo izao. Koa, misy maro fikarohana reactors, ary ny sasany dia manana submarines firenena na ambonin'ny sambo, entin'ny hery ao amin'ny tsivaky.

hery zavamaniry

Misy karazany maro io karazana reactor, fa nandray be famolavolana ny mazava rano. Kosa, dia azo ampiasaina amin'ny pressurized rano na rano mangotraka. Ao amin'ny tranga voalohany ny tsindry ambony rano voafanan'ny mpanendy nafana ny fototry sy miditra ny etona gropy. Any, ny hafanana avy ao amin'ny Kilonga amin'ny faritra faharoa dia lasa, mbola ahitana rano. Ny etona niteraka farany manompo toy ny miasa tsiranoka ao amin'ny etona turbine tsingerin'ny.

Ny reactor dia mangotraka karazana miasa amin'ny fitsipiky ny angovo mivantana tsingerin'ny. Rano mandeha mamaky ny fototra, dia nitondra ny vay ny mpanelanelana amin'ny tontolo haavon'ny tsindry. Tototry etona mandalo andiana separators sy dryers no toe ao amin'ny reactor sambo, izay niafara tamin'ny sverhperegretoe ny fanjakana. Superheated etona dia avy eo nampiasaina ho toy ny miasa tsiranoka, ny miodina turbine.

Hafanana avo-entona-tony

Hafanana avo-entona-tony reactor (HTGR) - ny nokleary reactor, ny fitsipiky ny asa dia mifototra amin'ny fampiasana ny manjarano ho toy ny solika mifangaro ny solika sy ny microspheres. Misy teti-dratsy roa mifaninana:

• Anarana "Loose-ho voky" rafitra, izay mampiasa ny solika boribory singa 60 mm ny savaivony, ahitana ny fifangaroan'ny solika sy ny manjarano ao amin'ny manjarano akora;
• ny American dika ny manjarano prisms misy lafiny enina izay interlock mba hamoronana ny fototry.

Amin'ireo tranga roa ireo, ny tsiranoka hihena dia ahitana ny hélium ambany fanerena ny 100 atmospheres. Ny rafitra alemà hélium mandalo ny banga ao amin'ny sosona boribory solika singa, ary any Etazonia - alalan'ny misokatra ao amin'ny fandaharana prisms manjarano manamorona ny foibe mpiray ny reactor fototry. Samy safidy dia afaka miasa amin'ny hafanana avo dia avo, satria ny manjarano manana mari-pana sublimation tena avo, ary zavatra simika inert hélium tanteraka. Hot hélium Azo ampiasaina miasa mivantana toy ny ranoka ao amin'ny entona turbine amin'ny avo hafanana hafanana na azo ampiasaina noho ny tsingerin'ny rano hiteraka etona.

Ranon-javatra-vy nokleary reactor: faritra sy miasa fitsipika

Fast reactors amin'ny coolant ny sodium Nahazo sain'ny be ny tao an-1960-1970. Avy eo dia toa fa ny afaka miteraka nokleary solika ho ela dia takiana mba hamokarana solika ho an'ny indostria nokleary nivoatra haingana dia haingana. Rehefa nazava fa io no mifanaraka amin'ny zava fanantenana, hafanam-po vitsy sisa tamin'ny taona 1980. Na izany aza, any Etazonia, Rosia, Frantsa, Grande-Bretagne, Japon sy Alemaina nanao andiam-reactors ity karazana. Ny ankamaroan'izy ireo dia miasa amin'ny oraniôma karbonika na mifangaro amin'ny plutonium karbonika. Any Etazonia, na izany aza, ny fahombiazana lehibe indrindra no tratra tamin'ny vy solika.

CANDU

Kanada dia mifantoka ny ezaka eo amin'ny reactors, izay mampiasa oraniôma voajanahary. Izany manala ny mila ny karena mba hampiasa ny asa ny firenena hafa. Ny vokatry ny politika ity dia ny deuterium-oraniôma reactor (CANDU). Fanaraha-maso sy hihena dia niteraka mavesatra rano. Design sy ny fiasan'ny ny nokleary reactor dia ny mampiasa ny tanky amin'ny mangatsiaka D ₂ O amin'ny atmosfera tsindry. Active faritra Hita taratra ny fantsom-zirconium firaka solika ny voajanahary oraniôma, alalan 'izany Mivezivezy hihena be ny rano. Herinaratra dia novokarin'ny nampisaraka ny hafanana be famindram amin'ny rano coolant, izay nivezivezy tamin'ny alalan'ny etona gropy. Ny etona ao amin'ny manome fitoerana faharoa avy eo mandalo amin'ny alalan'ny turbine tsingerin'ny mahazatra.

fikarohana trano

Fa fikarohana nokleary reactor no ampiasaina matetika indrindra, ny fitsipiky ny izay mifototra amin'ny fampiasana ny rano hihena lovia sy ny oraniôma solika singa amin'ny endrika fiangonana. Afaka miasa ao amin'ny isan-karazany ny fatran'ny hery avy any an-jatony vitsivitsy kilowatts ho megawatts. Koa satria taranaka fahefana dia tsy ny tanjona voalohan'ny fikarohana reactors, izy ireo mampiavaka ny hery mafana niteraka, sy ny hakitroky ny fototra anarana angovo netrôna. Izany dia ireo masontsivana dia hanampy ho refesina ny fahafahan'ny ny fikarohana reactor hanao fianarana manokana. Low-pahefana rafitra mazàna miasa amin'ny oniversite sy ampiasaina ho an'ny fanofanana, ary hery ambony ilaina amin'ny fikarohana laboratoara ho an'ny mizaha toetra fitaovana sy ny toetra, ary koa ny fikarohana ankapobeny.

Ny tena mahazatra fikarohana nokleary reactor, ny rafitra sy ny fitsipiky ny hetsika dia toy izao manaraka izao. Ny mpanao faritra no misy ao amin'ny lalina lehibe ambanin'ny farihy. Izany manamora ny fanaraha-maso sy ny fantsona fanomezana izay ny rairainy neutron azo nitarika. Tamin'ny hery haavon'ny ambany tsy misy ilaina ny mba fenoy ny coolant, toy ny foana ny toe-miasa azo antoka ny voajanahary coolant convection ny fanaranam-po no miantoka ampy hafanana. Ny hafanana dia matetika eny ambonin'ny toerana na eo amin'ny faritra ambony 'ny dobo izay misy ny rano mafana no voangony.

sambo fametrahana

Tany am-boalohany sy ny fampiasana ny nokleary Kilonga reactors dia ny fampiasana in submarines. Ny tombony lehibe indrindra dia ny hoe, tsy mba toy ireo fôsily solika setroka rafitra ho an'ny hiteraka herinaratra tsy mila rivotra. Noho izany, afaka mijanona nokleary sambo mpisitrika anaty rano nandritra ny fotoana ela, ary mahazatra solika-herinaratra sambo mpisitrika tsindraindray dia tsy maintsy hitsangana ny fatiny, mba mihazakazaka ny rivotra Motors. Angovo nokleary dia manome tombony stratejika tafika an-dranomasina ny sambo. Noho azy, tsy misy antony tokony refuel amin'ny seranana any ivelany na avy tankers marefo mora foana.

Ny fitsipiky ny fiasan'ny nokleary reactor amin'ny sambo mpisitrika voasokajy. Na izany aza, dia fantatra fa any Etazonia dia mampiasa ny nampananana harena tena oraniôma, ary ny deceleration ary hihena dia fahazavana rano. Ny famolavolana ny voalohany reactor sambo mpisitrika nokleary USS Nautilus dia mafy voataonan'ny mahery fametrahana fikarohana. Ny endri-javatra tsy manam-paharoa no avo dia avo reactivity sisiny, fanomezana ny fotoana maharitra ny asa tsy misy refueling sy ny fahafahana raha hamerina rehefa avy nijanona. Power tobin'ny in submarines dia tsy maintsy ho tena milamina, mba tsy ho tratra. Mba hitsena ny manokana ilain'ny kilasy samihafa ny submarines modely-pahefana samihafa no niorina zavamaniry.

US Tafika an-dranomasina ao amin'ny fiaramanidina mitondra nampiasa nokleary reactor, ny fitsipiky ny izay heverina ho nindramina avy amin'ny submarines lehibe indrindra. Details ny fanorenana, ary tsy mbola nivoaka.

Ankoatra ny United States, submarines nokleary ao amin'ny UK, Frantsa, Rosia, Shina sy India. Amin'ny tranga tsirairay, ny famolavolana tsy nampahafantatra, nefa inoana fa izy rehetra tena mitovy - izany dia vokatry ny mitovy fepetra ara-teknika noho ny toetra. Rosia ihany koa dia manana kely sambo ny nokleary icebreakers, izay nanorina ny mitovy reactor toy ny tamin'ny submarines sovietika.

fametrahana indostrialy

Fa tanjona ny famokarana ny fitaovam-piadiana kilasy plutonium-239 mampiasa ny nokleary reactor, ny fitsipiky ny izay mifototra amin'ny vokatra avo lenta miaraka amin'ny ambany angovo. Izany dia noho ny zava-misy fa maharitra nijanona ny plutonium ao amin'ny fototry ny fanangonan-karena dia mitarika ho amin'ny tsy ilaina ²⁴⁰ Pu.

famokarana tritium

Amin'izao fotoana izao, ny tena fitaovana alaina amin'ny alalan'ny rafitra toy izany dia tritium ⁽³ H na T) - ny anjara-raharaha ny hidrôzenina baomba. Plutonium-239 dia manana ela antsasaky ny fiainan'ny 24.100 taona, Dia toy izany ny firenena miaraka amin'ny fitaovam-piadiana nokleary izay mampiasa singa io, toy ny fitsipika, manana azy mihoatra noho ny ilaina izany. Mifanohitra amin 'ireo ²³⁹ Pu, ny antsasaky ny ain'ny tritium dia tokony ho 12 taona. Noho izany, mba hihazonana ny ilaina lisitra, izany radiôaktifa isotope ny hidrôzenina tsy maintsy tanterahina avy hatrany. Ao Etazonia, ny Savannah River (South Carolina), ohatra, dia manana rano mavesatra maromaro reactors, izay mamokatra tritium.

mitsingevana hery

Noforonin'i ny nokleary reactors, afaka manome herinaratra sy ny etona fanafanana namafa faritra mitoka-monina. Any Rosia, ohatra, no nahitanay ny fampiasana ny hery kely rafitra, indrindra natao cater ho any amin'ny Tendrontany Avaratra tanàna kely. Ao Shina, ny 10-megawatt fototra HTR-10 kojakoja hafanana sy hery herinaratra fikarohana institiota, izay izany no misy. Fampandrosoana ny kely maso reactors ho azy amin'ny fahaiza-manao toy izany koa no natao tao Soeda sy Kanada. Teo anelanelan'ny 1960 sy 1972, ny US nampiasa tafika voalamina tsara mba hanome rano reactors toby mitokana any Groenlandy sy any amin'ny Tendrontany Atsimo. Izy ireo nosoloana solika-menaka fahefana zavamaniry.

toerana fitrandrahana

Ankoatra izany, ny reactors dia natao ho an'ny hery sy ny hetsika eny amin'ny habakabaka. Ao amin'ny vanim-potoana avy amin'ny 1967 ny 1988, ny Firaisana Sovietika nametraka kely nokleary fametrahana ny "Kosmos" zanabolana mba hanome ny fitaovana sy ny telemetry, fa politika io dia lasa lasibatry ny tsikera. Raha kely indrindra dia iray amin'ireo zanabolana niditra ny tany ny atmosfera, ka mahatonga radiôaktifa fandotoana faritra mitokana any Kanada. Ny United States Nanomboka iray ihany no zanabolana amin'ny nokleary reactor tamin'ny 1965. Na izany aza, ny tetikasa eo amin'ny toerana lalina ampiasaina amin'ny asa fitoriana, nisian'ny fikarohana planeta hafa, na amin'ny volana maharitra fototra mbola ho mivelatra. Izany no antoka ho gazy-tony na ranon-javatra-vy reactor niokleary, ny fitsipika ara-batana izay manome ny mari-pana ambony indrindra azo atao ilaina hohamaivanina ny haben'ny ny radiatera. Koa, ny reactor toerana ny fitaovana mba ho toy ny voalamina tsara araka izay azo atao mba hampihenana ny habetsaky ny fitaovana ampiasaina ny fiarovana, ary ny mampihena ny lanja sy ny habaka nandritra ny fandefasana fiaramanidina. Fahaiza solika dia azo antoka fiasan'ny ny reactor nandritra ny fisian'ny fiaramanidina ny habakabaka.