Ang una nukleyar ang reaktor ay idinisenyo upang magamit sa mga bomba upang makabuo ng 239Pu. Pagkatapos nito, ginagamit ang mga reaktor na ito para sa iba't ibang mga layunin tulad ng pagbuo ng kuryente at ginagamit din sa pagtulak ng mga barko para sa pagbuo ng radioisotopes at pag-supply ng init. Mayroong iba't ibang mga uri ng mga reactor na nukleyar na magagamit sa iba't ibang mga disenyo kung saan ang pagbuo ng kuryente sa mga reaktor na ito ay higit sa lahat nakasalalay sa nuclear fission. Ang mga madalas gamitin na reaktor ay ang PWR (Pressurized Water Reactor), BWR (Boiling Water Reactor) at PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor). Tinalakay sa artikulong ito ang pangkalahatang-ideya ng isang nuclear reactor, sangkap, at uri.
Ano ang isang Nuclear Reactor?
Kahulugan: Ang nuclear reactor ay isang mahalagang sistema sa isang nuklear planta ng kuryente . Nagsasama sila ng mga reaksyon ng nukleyar na kanal upang makabuo ng init gamit ang isang pamamaraang tinatawag na fission. Ang init na nabuo ay maaaring magamit upang gumawa ng singaw para sa pag-ikot a turbine . Upang ang elektrisidad ay maaaring mabuo. Sa pandaigdigan, daan-daang mga komersyal na reaktor ang naroroon, na higit sa 90 mga reaktor ang matatagpuan sa USA. Kaya't ang lakas ng nukleyar ay isa sa pinakamalaking mapagkukunan ng enerhiya para sa maaasahang at walang carbon na kuryente.
Paano Gumagana ang isang Nuclear Reactor?
Ang pangunahing pag-andar ng nuclear reactor ay upang makontrol ang nuclear fission. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng nuclear reactor ay ang fission ng nukleyar at ito ay isang uri ng pamamaraang ginagamit para sa paghati sa atomo upang makabuo ng kuryente. Gumagamit ang mga reactor ng nuklear ng uranium na iproseso sa mga maliliit na ceramic pellet at magkakasama na nakasalansan sa mga fuel rod. Ang isang pagpupulong ng gasolina ay maaaring mabuo ng isang bungkos ng higit sa 200 mga fuel rod. Karaniwan, ang isang reaktor na core ay maaaring gawa-gawa sa pamamagitan ng mga pagpupulong na ito batay sa antas ng lakas.
Sa daluyan ng isang nuclear reactor, ang mga fuel rod ay inilalagay sa loob ng tubig. Upang maaari itong kumilos tulad ng isang coolant pati na rin ang tagapamagitan upang makatulong habang binabawasan ang bilis ng mga neutron. Ang mga neutron na ito ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng fission upang mapanatili ang kadena reaksyon.
Pagkatapos nito, ang mga control rod ay maaaring mailagay sa core ng reactor para sa pagbawas ng rate ng reaksyon. Ang nabuong init sa pamamagitan ng proseso ng fission ay maaaring gawing singaw ang tubig upang paikutin ang isang turbine para sa pagbuo ng elektrisidad na walang carbon.
Mga Bahagi
Ang mahalaga mga bahagi ng reactor ng nuklear pangunahin isama ang mga sumusunod. Ang diagram ng reactor ng nuklear ay ipinapakita sa ibaba.
Diagram ng Nuclear Reactor Block
- Core
- Reflector
- Kontrolin ang mga Tungkod
- Tagapamagitan
- Coolant
- Turbine
- Containment
- Cooling Towers
- Panangga
Core
Ang core ng reactor ay may kasamang nuclear fuel upang makabuo ng init. May kasamang uranium na may mas kaunting enriched, control system at mga istruktura na materyales. Ang hugis ng core ay isang pabilog na silindro na may diameter na 5 hanggang 15meters. Ang core ay nagsasama ng isang bilang ng mga indibidwal na mga fuel pin.
Reflector
Ang reflector ay nakaayos sa paligid ng core upang magtiklop sa likuran ng mga neutron na umaapaw mula sa ibabaw ng core.
Kontrolin ang mga Tungkod
Mga rod ng pagkontrol ng reactor ng nuklear ay dinisenyo na may mabibigat na elemento ng masa. Ang pangunahing pag-andar nito ay upang ibabad ang mga neutron. Upang maipagpatuloy o itigil nito ang isang reaksyon. Ang pangunahing mga halimbawa ng mga rod na ito ay lead, cadmium, atbp.
Ang mga tungkod na ito ay pangunahing ginagamit para sa pagsisimula ng reaktor, panatilihin ang reaksyon sa isang pare-pareho na antas, at isara ang reaktor.
Tagapamagitan
Ang pangunahing pagpapaandar ng moderator sa isang nuclear reactor ay upang pabagalin ang mga neutron mula sa mataas na antas ng enerhiya pati na rin ang mataas na bilis. Kaya't mayroong isang pagkakataon para sa neutron na matumbok ang mga fuel rod ay madagdagan.
Ang mga modernong moderator na ginagamit sa kasalukuyan ay pangunahing kasama ang tubig H2o, mabibigat na tubig D2o, Beryllium, at Graphite. Ang mga pag-aari ng moderator ay ang katatagan ng thermal ay mataas, radiation at katatagan ng kemikal, di-pagkabagabag, atbp.
Coolant
Ang materyal na ginagamit upang ilipat ang init mula sa gasolina patungo sa isang turbine sa pamamagitan ng core tulad ng tubig, likidong sodium, mabigat na tubig, helium, o iba pa ay kilala bilang coolant. Ang katangian ng coolant na pangunahin na nagsasama ng natutunaw na punto ay mababa, ang kumukulong point ay mataas, hindi nakakalason, hindi gaanong lapot, ang katatagan ng radiation at kemikal, atbp. Ang karaniwang ginagamit na mga coolant ay Hg, He, Co2, H2o.
Turbine
Ang pangunahing pag-andar ng turbine ay upang ilipat ang enerhiya ng init mula sa coolant device patungo sa kuryente.
Containment
Ang paghihiwalay ay naghihiwalay sa nukleyar na reaktor mula sa mga paligid. Pangkalahatan, ang mga ito ay magagamit sa hugis ng simboryo at idinisenyo na may mataas na density at pinalakas na bakal na kongkreto.
Cooling Tower
Ginagamit ito ng ilang mga uri ng mga halaman ng kuryente upang mailagay ang sobrang init na hindi mababago sa enerhiya ng pag-init dahil sa mga batas na thermodynamic. Ang mga tower na ito ay ang mga simbolo ng hyperbolic para sa enerhiya na nukleyar. Ang mga tower na ito ay maaaring makabuo ng simpleng singaw ng tubig-tabang.
Panangga
Pinoprotektahan nito ang mga nagtatrabaho kalalakihan mula sa epekto ng radiation. Sa proseso ng fission, maaaring mabuo ang mga particle tulad ng alpha, beta, gamma, mabilis at mabagal na mga neutron. Kaya upang bigyan ang kaligtasan mula sa kanila, ang kongkreto o tingga na makapal na mga layer ay ginagamit sa paligid ng reaktor. Ang mga particle ng alpha at beta ay maaaring ihinto sa pamamagitan ng paggamit ng makapal na mga layer ng plastik o metal.
Mga uri ng Nuclear Reactors
Sa buong mundo, mayroong iba't ibang mga uri ng mga nuclear reactor na magagamit. Batay sa disenyo nito, gumagamit ito ng Uranium na may iba't ibang mga konsentrasyon na ginamit para sa gasolina, mga moderator upang maantala ang proseso ng fission at mga coolant sa paglipat ng init. Ang PWR o pressurized water reactor ay ang pinakakaraniwang uri ng reactor.
PWR / Pressurized Water Reactor
Ang mga uri ng reaktor na ito ay madalas na ginagamit sa buong mundo. Gumagamit ito ng normal na tubig tulad ng parehong moderator pati na rin ang coolant. Sa ito, ang coolant ay maaaring magmadali upang ihinto ito mula sa pag-flap sa singaw upang mapanatili sa panahon ng proseso. Ang mga malalakas na bomba ay naglilipat ng tubig gamit ang mga tubo, inililipat ang init mula sa pigsa ng tubig sa isang pangalawang loop. Ang nagresultang singaw ay nagtutulak sa generator ng turbine upang makabuo ng elektrisidad.
Mga Reactor ng BWR / Boiling Water
Sa mga reaktor na ito, gumaganap ang light war tulad ng parehong coolant pati na rin moderator. Ang coolant ay itinabi sa isang mababang presyon upang pakuluan ang tubig. Ang singaw ay maaaring ibigay nang direkta sa mga turbine generator upang makabuo ng elektrisidad.
Pressurized Heavy Water Reactors
Kilala rin ito bilang mga reactor na uri ng CANDU. Ang mga reaktor na ito ay nangangahulugang tungkol sa 12% ng mga nuklear na reaktor sa buong mundo. Pangunahin itong ginagamit sa lahat ng mga istasyon ng nukleyar ng Canada. Ang mga reactor na ito ay gumagamit ng mabibigat na tubig tulad ng parehong coolant at moderator. Bilang isang gasolina, gumagamit ito ng natural na uranium sapagkat, sa isang presyur na reaktor ng tubig, ang coolant ay maaaring magamit para sa kumukulong normal na tubig sa ibang loop.
Mga Reactor na pinalamig ng gas
Ang mga reactor na ito ay ginagamit lamang sa UK. Magagamit ang mga ito sa dalawang uri katulad ng Magnox at AGR (advanced gas-cooled reactor). Ang mga reactor na ito ay gumagamit ng C02 tulad ng coolant at graphite tulad ng moderator. Ang fuel na ginamit sa Magnox ay natural uranium samantalang, sa AGR, gumagamit ito ng pinahusay na uranium.
Mga Reactor ng Light Water Graphite
Ang mga reaktor na ito ay ginagamit sa bansang Russia. Kaya't ang mga reactor na ito ay gumagamit ng ordinaryong tubig bilang coolant at grapayt tulad ng moderator. Sa mga reaktor na kumukulo ng tubig, ang coolant ay kumukulo kapag nagbibigay ito ng buong reactor. Ang nabuong singaw ay ibibigay nang direkta patungo sa mga generator ng turbine. Ang mga disenyo ng mga unang reaksyong uri ng LWG ay madalas na pinapatakbo nang walang mga katangian ng seguridad.
Mabilis na Mga Reactor ng Breeder
Ang mga reaktor na ito ay gumagamit ng mabilis na mga neutron upang mabago ang mga materyales tulad ng U238 at Thorium232 sa mga materyal na fissile upang makapag-fuel ang reaktor. Ang prosesong ito ay nakiisa sa pag-recycle, na may kakayahang mapahusay ang mga mapagkukunang naa-access na fuel fuel. Ang mga reaktor na ito ay tumatakbo sa Russia.
Maliit na Modular Reactors
Ang modernong SMR ay pangunahing dinisenyo sa ekonomiya. Ang mga reaktor na ito ay lumalaki upang makapagtustos ng elektrisidad sa maliliit na grids ng kuryente at marahil upang makapagbigay ng init para sa mga mapagkukunang industriya. Ang mga reactor na ito ay maaari ding gamitin sa mas malalaking grids kapag lumalaki ang demand.
Ang ilang mga reactor ng uri ng SMR ay nasa mahirap na yugto ng pag-unlad tulad ng ganap na ilalim ng lupa, binabawasan ang paggamit ng mga kinakailangan sa lupa, kawani at seguridad. Ang ilan sa mga reaktor na ito ay naglalaman ng mga passive safety system na gumagana hanggang sa 4 na taon nang hindi pinupunan ulit
Ang ilang iba pang mga uri ng reaktor ay CANDU, Mabilis na nagpapalahi, Thorium, Nagpapakulo na tubig, May presyon na tubig, Prismatic, Natunaw na asin, Maliit na modular, mga radio generator ng Radioisotope, Fusion reactors, RBMKs, Magnox, Pebble bed, Supercritical water-cooled, AES-2006 / Ang mga reactor ng uri ng VVER-1000, VHTR, HTGR, at uri ng Pananaliksik.
Mga Gamit ng Nuclear Reactor
Ang mga aplikasyon ng reactor ng nukleyar isama ang sumusunod
- Ginagamit ang mga ito sa mga planta ng nukleyar na kuryente upang makabuo ng elektrisidad at ginagamit din sa propulsyon ng nukleyar na dagat.
- Ang mga planta ng nuklear na kuryente ay nagbibigay ng kinakailangang enerhiya upang makagawa ng elektrikal na enerhiya.
- Hinihimok nito ang mga propeller ng mga barko kung hindi man upang i-on ang mga shaft ng mga de-koryenteng generator.
Kaya, ito ay tungkol sa an pangkalahatang ideya ng isang nukleyar na reaktor . Katulad nito, mayroong iba't ibang mga uri ng komersyal na mga nukleyar na reaktor na magagamit sa buong mundo tulad ng pinalamig ng Gas, Mabilis na Neutron & Magaan na Tubig na Grapayt, May presyon na tubig, kumukulo na tubig, May presyon ng mabibigat na tubig, at Mabilis na reaktor ng breeder. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang ginagamit na gasolina sa PHWR?
