Ядерная реакция - деление
Cтраница 4
 |
Возможные способы однозвенных ядерных превращений при облучении в реакторе. [46] |
Основная часть радиоактивных нуклидов, находящих практическое применение в различных сферах человеческой деятельности, накапливается за счет поглощения нейтронов в облучаемом ( стартовом) материале. Наиболее интенсивными источниками нейтронов, которые могут быть использованы для этой цели, являются ядерные реакторы. Часть вторичных нейтронов в дальнейшем будет использована для поддержания ядерной реакции деления реакторного топлива, часть поглотиться в конструкционных материалах либо покинет ядерный реактор. Вместе с тем, определенная доля рожденных нейтронов может быть использована для облучения специальных мишеней, в которых за счет поглощения нейтронов произойдет превращение стабильного стартового нуклида в целевой радиоактивный нуклид, который и будет затем, после радиохимического выделения из облученной мишени, полезно использован в форме, например, медицинского препарата, либо источника того или иного вида излучения. [47]
В настоящее время основу атомной энергетики стран СНГ составляют АЭС с реакторами, в которых тепло, выделяемое в результате деления ядер урана-235, отводится теплоносителем - водой. Теплоноситель находится под высоким давлением, что предотвращает его кипение, резко ухудшающее пе - редачу тепла. Одновременно вода является замедлителем нейтронов, уменьшающим их энергию, что необходимо для протекания ядерной реакции деления урана. Поскольку вода является и замедлителем и теплоносителем, подобные реакторы носят название водо-водяных. Вода под давлением поступает в корпус реактора, прокачивается через активную зону, где находится ядерное топливо, и подогретая, через выходные патрубки и соединенные с ними трубопроводы подается в теплообменник, откуда полученная энергия поступает на турбину или к другому потребителю тепла. В реакторах типа ВВЭР ( водо-водяной энергетический реактор) вода заполняет корпус реактора ( рис. 1.1), который воспринимает на себя ее давление, составляющее около 160 атм. [48]
Сочетание этих двух реакций и лежит в основе термоядерного синтеза. Для того чтобы ядерная реакция синтеза гелия из водорода началась, исходные вещества необходимо нагреть до температуры 100 000 000 С. В земных условиях она может быть осуществлена за счет ядерной реакции деления урана 235, при которой достигается температура, необходимая для реализации термоядерной реакции. Задача современной науки заключается в том, чтобы термоядерную реакцию сделать управляемой. [49]
 |
Схема ядерного реактора. [50] |
Мощность энергетического реактора в основном зависит от возможности быстрого отвода тепла, выделяющегося в активной зоне. Управление реактором, поддержание реакции и мощности на заданном уровне, пуск и остановка производятся специальными управляющими стержндми. Для этой цели в активную зону вводят подвижные стержни, изготовленные из материалов, интенсивно поглощающих тепловые нейтроны. Действие регулирующих стержней чаще всего проявляется в изменении мощности потока нейтронов в активной зоне, которая в свою очередь влияет на изменение интенсивности ядерной реакции деления. [51]
В энергетике недалекого будущего новым источникам энергии отводится ведущая роль. Потребление анергии в промышленных целях на данном этапе развития увеличивается с каждым годом. Обеспечить такой расход энергии только за счет топливных ресурсов земного шара и использования атомной энергии невозможно. Мировые запасы нефти, угля и газа не безграничны. Перспективы ( получения энергии в широких масштабах в результате ядерной реакции деления также проблематичны. Правда, положение может улучшиться при использовании техники реакторов-размножителей и при овладении реакцией ядерного синтеза. [52]
Страницы: 1 2 3 4