Современный ядерный реактор

Cтраница 1

Современные ядерные реакторы имеют интенсивные потоки нейтронов, и Хейджмен [5] успешно выделил миллиграммовые количества чистого Ас227 из граммовых количеств облученного радия. Для выделения актиния из облученного радия с успехом могут применяться как экстракция растворителями, так и ионообменное разделение. [1]

В подавляющем большинстве современных ядерных реакторов тепло, выделяющееся при делении ядер, отводится охлаждающей средой - теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру: реактор-парогенератор или реактор-турбина. [2]

В теплотехническом отношении активная зона современного ядерного реактора представляет собой сложную теплообменную систему из активных элементов ( твэлов) и омывающего их теплоносителя. Надежность такой системы в значительной мере определяется правильным выбором и поддержанием температурного режима ее элементов. Предполагая знакомство читателя с основами общей теории теплообмена и гидродинамики [39, 17, 26, 57, 109], а также спецификой теплообмена в ЯЭУ [66, 14, 56], рассмотрим применение в подобных инженерных исследованиях метода сопряженных функций и теории возмущений. [3]

В отличие от тепловых энергетических установок, где практически минеральное топливо сгорает почти полностью, в современных ядерных реакторах используется сравнительно небольшая часть энергии, заключенной в атомах урана. Дело в том, что природный уран состоит из двух составных частей ( изотопов) - урана-235 и урана-238. В данном время практически все атомные электростанции строятся с реакторами, где происходит расщепление атомов урана-235. Чтобы увеличить продолжительность работы реактора без перегрузки атомного горючего, урановая руда предварительно обогащается. В результате содержание урана-235 увеличивается с 0 7 до 3 - 5 %, при этом начальный запас горючего и длительность работы реактора значительно увеличиваются. Хотя в принципе можно работать и не на обогащенном топливе, как это практикуется на АЭС в Англии и Канаде. [4]

Методика отклонения пучков в магнитных полях не могла быть использована для определения магнитного момента нейтрона, так как опыты с узкими пучками требуют очень высокой плотности потока частиц, которую трудно достичь для нейтронов даже при помощи современных ядерных реакторов. Тем более это было невозможно сделать при помощи обычных нейтронных источников. [5]

Зависимость выходя нейтронов от энергии бомбардирующих частиц [ С ].| Нашшпмость энергии нейтронов от онергии бомбардирующих частиц. [6]

С пуском первого ядерного реактора в распоряжении экспериментаторов оказался мощный источник нейтронов, намного превосходящий по интенсивности все известные до сих пор. Современные ядерные реакторы, например, имеют поток нейтронов порядка 101Е нейтрон / см2 сек. [7]

Разумеется, как и на других созданных руками человека предприятиях, на атомных электростанциях неизбежны аварии. Однако современный ядерный реактор намного проще парового котла, и аварии, случившиеся до сих пор на всех атомных электростанциях за несколько тысяч лет их суммарной эксплуатации, никогда не касались расщепляющихся материалов. Внутренняя часть ядерного реактора вмонтирована в оболочку, в которой находится множество датчиков, контролирующих правильную работу реактора. Оболочка включает также ряд защитных барьеров, в том числе барьер из тяжелого бетона и стальной фундамент самой станции. Даже в том случае, если все датчики выйдут из строя и внутренняя часть реактора расплавится и прорвется через защитные барьеры, количество радиоактивного вещества все равно окажется недостаточным, чтобы расплавить или разрушить усиленно армированное бетонное основание, на котором смонтирован реактор. [8]

Зависимость количества образующегося в ядерном реакторе изотопа Тс от степени выгорания U235. [9]

Согласно формуле ( 1), в реакторе мощностью 2 85 - Ю5 кет образуется ежедневно около 8 г или ежегодно 3 кг Тс. По данным работы [16], при мощности современных ядерных реакторов - 6 - 10вквт образуются в год десятки килограммов технеция. [10]

Зависимость количества образующегося в ядерном реакторе изотопа Тс от степени выгорания U235. [11]

Согласно формуле ( 1), в реакторе мощностью 2 85 - 105 кет образуется ежедневно около 8 г или ежегодно 3 кг Тс. По данным работы [ 161, при мощности современных ядерных реакторов - 6 - 10екет образуются в год десятки килограммов технеция. [12]

Предполагается, что в конце текущего столетия будет построен опытный энергетический реактор ядерного синтеза, а в будущем столетии, вероятно, будет осуществляться промышленное использование реакторов этого типа. Меры предосторожности от радиоактивного облучения в этих реакторах значительно проще по сравнению с современными ядерными реакторами. [13]

Как следует из физики рассматриваемого процесса, ядерные генераторы преобразовывают кинетическую энергию заряженных продуктов деления ( осколков и других частиц) непосредственно в электроэнергию, в отличие от ядерных реакторов, где в электроэнергию преобразуется лишь часть тепловой энергии продуктов распада. Совершенно ясно, что ядерные генераторы по своим энергетическим возможностям будут чрезвычайно сильно превосходить аналогичные возможности современных ядерных реакторов. [14]

Более того, первые атомные электростанции были практически даже менее эффективными, чем обычные. И ни в одной из атомных электростанций, ныне действующих или проектируемых, не используется поистине уникальное свойство ядерной энергии - ее огромное энерговыделение, приводящее ( при ядерном взрыве) к температурам порядка нескольких миллионов градусов. В современных ядерных реакторах выделение энергии даже специально снижается, чтобы можно было поддерживать рабочую температуру на безопасном уровне - гораздо ниже точки плавления металла, в котором заключено урановое топливо. [15]

Страницы: 1 2