Реактори ҳастаии: принсипҳои фаъолият, ва ноҳиявӣ воҳиди

Тарҳрезӣ ва фаъолияти реактори ҳастаӣ дар асоси initialization ва назорати худидоракунии таъмини босуботи вокуниши Эрон. Ин аст, ки чун абзори илмӣ барои истеҳсоли isotopes радиоактивӣ ва ҳамчун манбаи алтернативии энергетикӣ барои нерӯгоҳҳои атомӣ истифода бурда мешавад.

реактори ҳастаии: принсипи амалиёт (кӯтоҳ)

Истифода модда раванди fission, ки дар он ядрои вазнин донаву ба ду пораҳои хурдтар. Ин пораҳои дар як давлат хеле ба ҳаяҷон ва мерезед, neutrons, ва дигар зарраҳои subatomic ва photons. Neutrons метавонанд воҳидҳои нав, ки дар натиҷаи он ҳам бештар муомилот шудаанд ва ба ҳамин сабаб мешавад. Ин рақами худашро таъмин муттасили disintegrations даъват вокуниши занҷираи. Дар баробари ин, миқдори зиёди нерӯи барқ, истеҳсоли он ба мақсади истифодаи қувваи ҳастаӣ аст.

Принсипи фаъолияти як реактори ҳастаӣ ва нерӯгоҳи барқи атомии чунин аст, ки 85% энергияро колонияҳои тақсимшавӣ аст, дар давоми як муддати кӯтоҳ пас аз оғози аксуламали озод карда мешаванд. Дар қисми боқимонда аз ҷониби фаноро радиоактивӣ маҳсулоти fission истеҳсол пас аз он ки neutrons такзиб карданд. фаноро радиоактивӣ раванди ки дар он заррае давлати устувор мерасад. Ӯ давом ва баъд аз тақсимоти.

Дар вокуниши занҷири бомбаи атомӣ меафзояд, дар шиддатнокии, то бисёре аз маводи тақсим карда мешавад. Ин воқеа хеле зуд, истеҳсоли як таркиши хеле пурқудрати хос чунин бомбаҳои. Механизми ва фаъолияти реактори ҳастаӣ дар асоси принсипи нигоҳ доштани вокуниши занҷире ба дар сатҳи қариб доимӣ танзим мегардад. Он аст, ки таркиданаш бомбаи атомӣ ҳамчун не.

Вокуниш занҷираи ва танќиди

реактори физика fission муайян карда мешавад, ки ба эҳтимоли вокуниши занҷираи баъди партобҳои раекторе fission ҳастаӣ. Агар аҳолии охир кам шавад, қурби воҳиди дар интиҳо фаро хоҳад ба сифр афтод. Дар ин ҳолат реактори дар як давлати subcritical мешавад. Агар ањолї заминаи раекторе бунёд аст, дар сатҳи доимӣ нигоҳ, қурби fission устувор боқӣ хоҳанд монд. Дар реактори дар як ҳолати хеле муҳим бошад. Ва дар охир, агар бо мурури замон аҳолӣ заминаи раекторе ба мерӯяд, тақсимкунӣ суръат ва нерӯи барқ зиёд хоҳанд шуд. давлати аслӣ supercritical мегардад.

Принсипи фаъолияти як реактори ҳастаии оянда. Пеш аз сар ањолї заминаи раекторе бунёд наздик ба сифр аст. Сипас, операторҳои хориҷ чубҳои назоратӣ аз аслӣ, зиёд cores шўъбаи, ки муваққатан дар ҳолати supercritical табдил реактори. Баъд аз расидан ба операторони барқ арзёбӣ қисман баргашт чубҳои назорат даровардани маблағи neutrons. Баъдан реактори аст, ки дар вазъи нигоњ дошта мешавад. Вақте ки ба он зарур бас аст, ки оператори дохил чубҳои пурра. Ин хашмгин шўъбаи ва асосии мегузорад, дар давлати subcritical.

намуди реакторҳои

Бештари мавҷудаи энергетикӣ аст, тавлид гармии зарурӣ ба турбинаҳо меронем, ки генераторҳои нерӯи барқ насби ҳастаӣ дар ҷаҳон меронем. Ҳамчунин, бисёр реактори илмӣ вуҷуд дорад, ва баъзе кишварҳои зердарёиҳои ё киштиҳо рўизаминї, ронда тарафи энергетикии заррае доранд.

нерӯгоҳи

мебошанд намудҳои якчанд аз ин навъи реактор нест, вале ба таври васеъ тарҳи оби сабук қабул карда мешавад. Дар навбати худ, он метавонад дар об фишор ва ё оби ҷӯшон, истифода бурда мешавад. Дар сурати аввал моеъ фишори баланди гудохта аз тарафи гармии аслӣ ва дарояд генератори буѓї аст. Вуҷуд дорад, гармӣ аз ибтидоӣ то ноҳиявӣ миёна гузашта аст, ки минбаъд дар ҳайати об. Дар буѓї тавлидшуда дар ниҳояти кор ба сифати моеъи кор дар давраи турбина буѓї хизмат мекунад.

Дар реактори аст, як навъи ҷӯшон кор оид ба принсипи сикли энергетикӣ бевосита. Об гузашта аслӣ, ба ьӯшондан аз сатҳи фишори миёна овард. буѓї тофта, ба воситаи як қатор separators мегузарад ва dryers дар зарфи реактори ба моиланд, ки дар давлати sverhperegretoe он натиҷа медиҳад. Superheated буѓї аст, пас ҳамчун моеъи корї, ба турбина навбат истифода бурда мешавад.

-Ҳарорати баланди газ сард

-Газ сард реактори-њарорати баланд (HTGR) - як реактори ҳастаӣ, принсипи амалиёт оид ба истифодаи graphite ҳамчун омехтаи ҳезуми сӯзишворӣ ва microspheres асос ёфтааст. Ду тарҳҳои рақобат вуҷуд дорад:

• Олмон "Лус-пур» системае, ки истифода мебарад унсурҳои сӯзишворӣ spherical 60 мм дар диаметри, иборат аз омехтаи сӯзишворӣ ва graphite дар ниҳонӣ graphite;
• нусхаи Амрико як prisms hexagonal graphite, ки interlock эҷод асосии.

Дар ҳар ду ҳолат, моеъи хунуккунӣ иборат helium зери фишори 100 atmospheres. Дар helium системаи Олмон мегузарад тавассути камбудиҳо дар қабати spherical унсурҳои сӯзишворӣ, ва дар ИМА - тавассути кашшофӣ дар prisms graphite ба ташкил баробари меҳвари марказии асосии реактори аст. Ҳарду имконоти метавонанд дар ҳарорати хеле баланд фаъолият, зеро graphite дорад ҳарорати sublimation хеле баланд, ва helium химиявї ѓайрифаъол пурра. helium гарм метавонад бевосита ҳамчун моеъи корї дар як турбина газ дар њарорати баланд истифода бурда шавад ё гармӣ метавонад барои тавлид намудани об давраи буѓї истифода мешавад.

Моеъ-металлӣ реактори ҳастаии: ноҳиявӣ ва принсипи кор

реакторҳои Fast бо coolant натрий зиёд таваҷҷӯҳ дар 1960-1970 ба ҳузур пазируфт. Пас бо он, ки ба қобилияти онҳо барои дубораи сӯхти ҳастаӣ дар ояндаи наздик зарур барои тавлиди маводи сӯхт барои саноати ҳастаӣ тағьир. Вақте аён гашт, ки аз ин умеди ғайривоқеӣ аст, шавқу дар солҳои 1980 суст мешуд. Бо вуҷуди ин, дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрико, Русия, Фаронса, Британияи Кабир, Япония ва Олмон сохта як қатор реакторҳои ин намуди. Аксари онҳо кор диоксиди уран ё омехтаи оксиди плутониум. Дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрико, бо вуҷуди ин, бузургтарин муваффақияти бо сӯзишвории металлӣ ба даст омад.

CANDU

Канада талошҳои худ дар бораи нерӯгоҳи, ки истифодаи уран табиї равона кардааст. Ин маҳв зарурати ғанисозии худ ба истифодаи хадамот кишварҳои дигар. Дар натиҷаи ин сиёсати реактори deuterium-уран (CANDU) буд. Назорати ва хунуккунӣ он оби вазнин оварданд. Тарҳрезӣ ва фаъолияти реактори ҳастаӣ аст, ки ба истифодаи як обанбор бо D сард ₂ O дар фишори атмосфера. майдони фаъоли найҳои аз zirconium сӯзишворӣ хӯлаи уран табиї, ки ба воситаи он circulates хунуккунӣ оби вазнин он permeated. Нерӯи барқ бо роњи таќсимкунии интиқоли гармӣ дар coolant оби вазнин аст, ки ба воситаи генератор буѓї дар гардиш оварданд. Дар буѓї дар ҳалқаи миёна сипас тавассути сикли турбина анъанавӣ мегузарад.

шароити тадқиқотӣ

Барои тадқиқоти реактори ҳастаӣ аст, аксар вақт истифода бурда мешавад, ки принсипи он иборат аст, дар истифодаи унсурҳои судї сардшавии об ва сӯзишвории уран дар калисоҳо шакли. Қодир фаъолият дар доираи васеи сатҳҳои ҳокимият аз чанд сад киловатт ба МВт аст. Азбаски барқ аст, ки ҳадафи асосии реактори илмӣ нест, ки онҳо аз тарафи энергияи гармӣ тавлид ва зичии аз neutrons энергетикӣ номиналии асосии хос аст. Ин аст, ки ин параметрҳои кӯмак мекунад, ки ба муайян кардани қобилияти як реактори таҳқиқоти барои иҷрои таҳқиқоти махсус. системаҳои Low-барқ одатан дар донишгоҳҳо фаъолият доранд ва барои омӯзиш истифода бурда мешавад, ва қудрат баланд дар озмоишгоҳҳои тадқиқотӣ барои мавод ва хусусиятњои озмуда, инчунин барои таҳқиқоти умумӣ зарур аст.

Дар тадқиқоти бештар маъмул ҳастаӣ, сохтор ва принсипи фаъолияти чунин аст. майдони фаъоли он аст, ки дар поёни ҳавзи калон амиқ аз об ҷойгир шудааст. Ин мусоидат мушоҳида ва канали таќсимоти он болори заминаи раекторе бунёд кардан мумкин аст равона карда мешавад. Дар сатҳи пасти нерӯи барқ лозим аст, ба машқи аз coolant, ки барои нигоҳ доштани давлати фаъолият бехатар намудани convection табиии coolant таъмин пош гармии кофӣ нест. Дар exchanger гармии аст, одатан дар сатҳи ё дар қисми болоии ҳавзи, ки оби гарм ҷамъ аст, ҷойгир шудааст.

насби киштӣ

истифодаи тоҷикӣ ва ибтидоии реактори ҳастаӣ истифодаи онҳо дар киштии аст. Бартарии асосии онҳо ин аст, ки дар муқоиса ба низоми сўхтани сўзишворї барои истењсоли ќувваи барќ онҳо ҳаво талаб карда намешавад. Аз ин рӯ, зериобии ҳастаӣ метавонад мемонад барои муддати дароз монда, ва анъанавӣ зериобии дизелӣ-барқӣ давра ба давра бояд ба рӯи қиём, ба кор муњаррикњои ҳаво кунанд. энергияи атомӣ дар киштиҳо Нэйви бартарии стратегӣ таъмин менамояд. Бо шарофати ба вай лозим аст, то пур кардан дар бандаргоҳҳо хориҷӣ ва ё аз tankers ба осонӣ осебпазир аст.

Принсипи фаъолияти як реактори ҳастаӣ дар зериобӣ, тасниф мегардад. Бо вуҷуди ин, маълум аст, ки дар ИМА аз он истифода мебарад, уран хеле бой ва даранг ва сардшавии оби сабук аст. Ин тарҳ аз реактори якум зериобии ҳастаии USS Nautilus сахт дастгоњњои таҳқиқоти пуриқтидори таъсир карда шуд. Хусусияти беназири он дар ҳошияи reactivity хеле баланд аст, таъмин намудани мӯҳлати дароз амалиёт бе сӯзишворӣ ва қобилияти ба кор дароред пас аз қатъ. Нерӯгоҳи барқи дар зердарёиҳои бояд хеле ором бошад, барои пешгирӣ ошкор. Барои қонеъ гардонидани талаботи махсуси намуди гуногуни зердарёиҳои моделњои гуногуни нерӯгоҳҳои таъсис дода шудаанд.

Нэйви оид ба наылкунандагон ҳавопаймо истифода ҳастаӣ, принсипи, ки имон оварда аст, ки аз бузургтарин киштии қарз шавад. Љузъиёти сохтмон ва ба нашр нашудааст.

Ба ғайр аз Иёлоти Муттаҳидаи Амрико, зердарёиҳои ҳастаӣ дар Британияи Кабир, Фаронса, Русия, Чин ва Ҳиндустон мебошанд. Дар ҳар сурат, тарҳи ошкор нашуда буд, вале гуфта мешавад, ки ҳамаи онҳо хеле монанд мебошанд - ин натиљаи ба талаботи ҳамин хусусиятҳои техникӣ аст. Русия ҳамчунин дорои парки хурд аз шўхї ҳастаӣ, ки реактори ҳамон тавре, ки дар киштии Шӯравӣ таъсис.

дастгоњњои саноатї

Барои мақсадҳои истеҳсоли синфи силоҳи плутониум-239 истифода мебарад ҳастаӣ, принсипи, ки иборат аст ҳосилнокии баланд, бо нерӯи барқ дар сатҳи паст қарор дорад. Ин аст сабаби он, ки дар дарозмуддат будубоши плутониум дар асосии боиси ҷамъшавии номатлуб ²⁴⁰ Pu.

истеҳсоли tritium

Пардохт барои - Айни замон, ки маводи асосии гирифтан чунин системаҳои tritium ⁽³ H ё т) аст бомбаҳои гидроген. Плутониум-239 дорои дароз ним-ҳаёт аз 24.100 сол, то як кишвари дорои силоҳи ҳастаӣ, ки истифода аз ин унсури, чун ќоида, ки дар он беш аз зарурӣ бештар. Дар муқоиса ба ²³⁹ Pu, ки ним зиндагии tritium дар бораи 12 сол аст. Ҳамин тавр, барои нигоҳ доштани инвентаризатсия зарурӣ, ин isotope радиоактивӣ аз гидроген бояд берун пайваста сурат мегирад. Дар ИМА, дар дарёи Саванна (Каролинаи Ҷанубӣ), барои мисол, чанд реактори оби вазнин, ки ба истеҳсоли tritium.

қувваи шинокунанда

Cохта шуд аз ҷониби реактори ҳастаӣ, қодир таъмини қувваи барқ ва гармидиҳӣ буѓї минтақаҳои дурдаст нест. Дар Русия, барои мисол, мо истифодаи системаҳои хурд, махсусан тарҳрезӣ барои қонеъ кардани ҳисоббаробаркуниҳои Арктика ёфт. Дар Чин, растанӣ 10 мегават HTR-10 маводҳои мегудозанд ва Пажӯҳишгоҳи нерӯи барқ, ки дар он аст, ҷойгир шудааст. Рушди нерӯгоҳи хурд ба таври худкор бо имкониятҳои монанд назорат шудаанд, ки дар Шветсия ва Канада гузаронида мешавад. Дар давраи аз соли 1960 то соли 1972, ки артиши ИМА истифода реактори оби паймон барои таъмини пойгоҳи дурдаст дар Гренландия ва Антарктида. Онҳо аз тарафи нерӯгоҳҳои сӯзишвории нафт иваз карда шуданд.

иктишоф фосила

Илова бар ин, реакторҳои барои қудрат ва ҳаракати дар фазои тарҳрезӣ шудаанд. Дар давраи аз соли 1967 то соли 1988, ки Иттиҳоди Шӯравӣ дастгоњњои хурди ҳастаӣ оид ба «Kosmos" моҳвораҳо таъсис таъмин таҷҳизот ва telemetry, вале ин сиёсат табдил ёфтааст ҳадаф барои танқид. Дар камтар аз яке аз ин моҳвораҳо дохил атмосфераи замин, ки боиси олудагии радиоактивиро ноҳияҳои дурдасти Канада. Иёлоти Муттаҳида танҳо як моҳвора бо як реактори ҳастаӣ дар соли 1965 оғоз бахшид. Бо вуҷуди ин, лоиҳаҳои оид ба истифодаи онҳо дар намояндагиҳои фазои чуқур, тадқиқоти manned сайёраҳои дигар дар заминаи он афзудаанд доимӣ давом таҳия карда шаванд. Ин ҳосил шавад реактори газ ё моеъ сард-металлӣ ҳастаӣ, принсипҳои физикии он таъмин баландтарин ҳарорат имконпазир зарурӣ барои кам кардани андозаи цакамк мебошад. Ғайр аз ин, фазои реактори барои таҷҳизоти бошад чун паймон имкон кам кардани миқдори маводи истифода бурда мешавад, барои муҳофизат кунанд, ва ба паст кардани вазни ҳангоми оғози парвоз ва фазои. иќтидори сӯзишворӣ фаъолияти реактори барои давомнокии парвоз кайҳон таъмин хоҳад кард.