Цөмийн реакторын үндсэн хэсгүүд. Цөмийн реактор: үйл ажиллагааны зарчим, шинж чанар, тодорхойлолт

Өнөөдөр бид цөмийн физикийн ертөнцөд богино хэмжээний аялал хийх болно. Бидний аялалын сэдэв нь цөмийн реактор байх болно. Энэ нь хэрхэн ажилладаг, ямар физик зарчмууд ажилладаг, энэ төхөөрөмжийг хаана ашигладаг талаар суралцах болно.

Цөмийн энергийн төрөлт

Дэлхийн анхны цөмийн реакторыг 1942 онд АНУ-д байгуулжээНобелийн шагналт Энрико Ферми тэргүүтэй физикчдийн туршилтын бүлэг. Үүний зэрэгцээ тэд ураны задралын бие даасан урвалыг явуулсан. Атомын жин гарлаа.

Зөвлөлтийн анхны цөмийн реакторыг 1946 онд хөөргөсөн. 8 жилийн дараа Обнинск хотод дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц гүйдэл үүсгэв. ЗСБНХУ-ын цөмийн энергийн салбарын шинжлэх ухааны ахлах захирал нь гарамгай физикч байсан. Игорь Васильевич Курчатов.

Түүнээс хойш хэд хэдэн үеийн цөмийн реакторууд өөрчлөгдсөн боловч түүний дизайны гол элементүүд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Цөмийн реакторын анатоми

Энэхүү цөмийн байгууламж нь хэдэн шоо см-ээс олон шоо метр хүртэлх цилиндрийн багтаамжтай зузаан ханатай ган сав юм.

Энэ цилиндр дотор ариун нандин юм - реакторын цөм.Энд цөмийн задралын гинжин урвал явагдана.

Энэ үйл явц хэрхэн явагддагийг харцгаая.

Ялангуяа хүнд элементүүдийн цөм Уран-235 (U-235),жижиг эрчим хүчний цочролын нөлөөн дор тэд ойролцоогоор ижил масстай 2 хэсэг болгон хуваагдах чадвартай. Энэ үйл явцын үүсгэгч бодис нь нейтрон юм.

Хагархай хэсгүүд нь ихэвчлэн бари ба криптон цөм юм. Тэд тус бүр нь эерэг цэнэгтэй тул Кулоны түлхэлтийн хүч нь гэрлийн хурдны 1/30 орчим хурдтайгаар өөр өөр чиглэлд нисэхийг албаддаг. Эдгээр хэсгүүд нь асар том кинетик энергийн тээвэрлэгчид юм.

Эрчим хүчийг практикт ашиглахын тулд түүний ялгаралт нь бие даасан байх шаардлагатай. Гинжин урвал,Энэ хуваагдал нь ялангуяа сонирхолтой байдаг, учир нь задралын үйл явдал бүр шинэ нейтрон ялгаруулдаг. Эхний нейтрон тутамд дунджаар 2-3 шинэ нейтрон үүсдэг. Ураны хуваагдмал цөмийн тоо нуранги шиг нэмэгдэж байна.асар их энерги ялгарахад хүргэдэг. Хэрэв энэ үйл явцыг хянахгүй бол цөмийн дэлбэрэлт болно. -д болдог.

Нейтроны тоог зохицуулах нейтроныг шингээдэг материалыг системд нэвтрүүлж,эрчим хүчний жигд ялгаралтыг хангах. Кадми эсвэл борыг нейтрон шингээгч болгон ашигладаг.

Хэсэг хэсгүүдийн асар их кинетик энергийг хэрхэн хязгаарлаж, ашиглах вэ? Хөргөгчийг эдгээр зорилгоор ашигладаг, i.e. хэлтэрхий нь удааширч, маш өндөр температурт халаадаг тусгай орчин. Ийм орчин нь энгийн эсвэл хүнд ус, шингэн металл (натри), түүнчлэн зарим хий байж болно. Хөргөгчийг уурын төлөвт шилжүүлэхгүйн тулд цөмд өндөр даралтыг хадгалдаг (160 атм хүртэл).Ийм учраас реакторын ханыг тусгай зэрэглэлийн арван см-ийн гангаар хийсэн.

Хэрэв нейтронууд цөмийн түлшнээс цааш зугтвал гинжин урвал тасалдаж болзошгүй. Тиймээс хуваагдмал материалын чухал масс байдаг, i.e. түүний гинжин урвал явагдах хамгийн бага масс. Энэ нь реакторын цөмийг тойрсон тусгал байгаа эсэх зэрэг янз бүрийн үзүүлэлтээс хамаарна. Энэ нь хүрээлэн буй орчинд нейтрон алдагдахаас сэргийлдэг. Энэхүү бүтцийн элементийн хамгийн түгээмэл материал бол бал чулуу юм.

Реакторт болж буй үйл явц нь хамгийн аюултай цацрагийн төрөл болох гамма цацраг дагалддаг. Энэ аюулыг багасгахын тулд цацрагийн эсрэг хамгаалалттай.

Цөмийн реактор хэрхэн ажилладаг вэ?

Түлшний саваа гэж нэрлэгддэг цөмийн түлшийг реакторын цөмд байрлуулдаг. Эдгээр нь бутлах материалаас бүрдсэн шахмал бөгөөд 3.5 м урт, 10 мм диаметртэй нимгэн хоолойд байрлуулсан.

Хэдэн зуун ижил төстэй түлшний угсралтуудыг цөмд байрлуулсан бөгөөд тэдгээр нь гинжин урвалын явцад ялгардаг дулааны энергийн эх үүсвэр болдог. Түлшний савааг тойрон урсах хөргөлтийн бодис нь реакторын эхний хэлхээг бүрдүүлдэг.

Өндөр параметрт халааж, уурын генератор руу шахаж, эрчим хүчээ хоёрдогч хэлхээний ус руу шилжүүлж, уур болгон хувиргадаг. Үүссэн уур нь турбогенераторыг эргүүлдэг. Энэ нэгжийн үйлдвэрлэсэн цахилгааныг хэрэглэгчдэд дамжуулдаг. Мөн хөргөлтийн цөөрмөөс усаар хөргөсөн яндангийн уур нь конденсат хэлбэрээр уурын генератор руу буцаж ирдэг. Цикл дууссан.

Цөмийн байгууламжийн энэхүү давхар хэлхээний ажиллагаа нь цөмд түүний хил хязгаараас гадуур явагдаж буй процессыг дагалдан цацраг туяа нэвтрэлтийг арилгадаг.

Тиймээс реакторт энергийн өөрчлөлтийн гинжин хэлхээ үүсдэг: задрах материалын цөмийн энерги → хэсгүүдийн кинетик энерги → хөргөлтийн дулааны энерги → турбины кинетик энерги → генератор дахь цахилгаан энерги.

Зайлшгүй эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг Атомын цахилгаан станцын үр ашиг харьцангуй бага буюу 33-34% байна.

Цөмийн реакторууд нь атомын цахилгаан станцуудад цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхээс гадна төрөл бүрийн цацраг идэвхт изотопуудыг үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэлийн олон салбарт судалгаа хийх, үйлдвэрлэлийн реакторуудын зөвшөөрөгдөх параметрүүдийг судлахад ашиглагддаг. Тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүрийг эрчим хүчээр хангадаг тээврийн реакторууд улам бүр түгээмэл болж байна.

Цөмийн реакторын төрлүүд

Ер нь цөмийн реакторууд U-235 уран дээр ажилладаг. Гэсэн хэдий ч байгалийн материал дахь түүний агууламж маш бага, ердөө 0.7% байна. Байгалийн ураны дийлэнх хэсгийг U-238 изотоп эзэлдэг. Зөвхөн удаан нейтронууд U-235-д гинжин урвал үүсгэж болох ба U-238 изотоп нь зөвхөн хурдан нейтроноор хуваагддаг. Цөмийн хуваагдлын үр дүнд удаан ба хурдан нейтронууд үүсдэг. Хөргөлтийн шингэнд (ус) дарангуйлдаг хурдан нейтронууд удааширдаг. Гэхдээ байгалийн уран дахь U-235 изотопын хэмжээ маш бага тул түүнийг баяжуулах шаардлагатай болж, агууламжийг 3-5% хүртэл авчирдаг. Энэ үйл явц нь маш үнэтэй бөгөөд эдийн засгийн хувьд ашиггүй юм. Түүнчлэн энэхүү изотопын байгалийн нөөц шавхагдах хугацааг ердөө 100-120 жил гэж тооцдог.

Тиймээс цөмийн салбарт Хурдан нейтрон дээр ажилладаг реактор руу аажмаар шилжиж байна.

Тэдний гол ялгаа нь нейтроныг удаашруулдаггүй шингэн металлыг хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг, харин U-238-ыг цөмийн түлш болгон ашигладаг. Энэхүү изотопын цөмүүд нь цөмийн хувирлын гинжин хэлхээгээр дамжин Плутони-239 болж хувирдаг бөгөөд энэ нь U-235-тай адил гинжин урвалд ордог. Өөрөөр хэлбэл, цөмийн түлшийг дахин үйлдвэрлэж, хэрэглээнээс нь давсан хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг.

Шинжээчдийн үзэж байгаагаар Уран-238 изотопын нөөц 3000 жил хангалттай байх ёстой.Энэ хугацаа нь хүн төрөлхтөнд бусад технологийг хөгжүүлэх хангалттай цаг хугацаатай байх хангалттай хугацаа юм.

Цөмийн энергийг ашиглах асуудал

Цөмийн энергийн илэрхий давуу талуудын зэрэгцээ цөмийн байгууламжийн үйл ажиллагаатай холбоотой асуудлын цар хүрээг дутуу үнэлж болохгүй.

Эхнийх нь цацраг идэвхт хаягдал, задалсан тоног төхөөрөмжийг устгахцөмийн эрчим хүч. Эдгээр элементүүд нь удаан хугацаанд хадгалагддаг идэвхтэй дэвсгэр цацрагтай байдаг. Энэ хог хаягдлыг зайлуулахын тулд тусгай хар тугалгатай савыг ашигладаг. Тэднийг мөнх цэвдэгт 600 метрийн гүнд булах ёстой. Тиймээс цацраг идэвхт хог хаягдлыг дахин боловсруулах арга замыг эрэлхийлэх ажил байнга хийгдэж байгаа бөгөөд энэ нь устгалын асуудлыг шийдэж, манай гарагийн экологийг хадгалахад туслах ёстой.

Хоёр дахь нь багагүй ноцтой асуудал юм АЦС-ын ашиглалтын үеийн аюулгүй байдлыг хангах.Чернобылийн томоохон ослууд олон хүний ​​амийг авч одож, өргөн уудам газар нутгийг ашиглах боломжгүй болгож болзошгүй.

Японы “Фукушима-1” АЦС-ын осол нь цөмийн байгууламжид онцгой байдал үүсэх үед л гарч болзошгүй аюулыг нотолсон юм.

Гэсэн хэдий ч цөмийн эрчим хүчний боломж асар их тул байгаль орчны асуудал ар араасаа бүдгэрч байна.

Өнөөдөр хүн төрөлхтөнд байнга өсөн нэмэгдэж буй эрчим хүчний өлсгөлөнгөө хангах өөр арга байхгүй. Ирээдүйн цөмийн эрчим хүчний үндэс нь цөмийн түлшийг дахин үйлдвэрлэх үүрэгтэй “хурдан” реакторууд байх болов уу.

Хэрэв энэ зурвас танд хэрэгтэй байсан бол би тантай уулзахдаа баяртай байх болно

Цөмийн реактор саадгүй, үр ашигтай ажилладаг. Үгүй бол таны мэдэж байгаагаар асуудал гарах болно. Гэхдээ дотор нь юу болж байна вэ? Цөмийн (цөмийн) реакторын ажиллах зарчмыг товч, тодорхой, зогсолттойгоор томъёолохыг хичээцгээе.

Үндсэндээ цөмийн дэлбэрэлтийн үеийнхтэй ижил үйл явц тэнд өрнөж байна. Зөвхөн дэлбэрэлт маш хурдан болдог, гэхдээ реакторт энэ бүхэн удаан хугацаанд үргэлжилдэг. Үүний үр дүнд бүх зүйл аюулгүй, эрүүл хэвээр үлдэж, бид эрчим хүчийг хүлээн авдаг. Эргэн тойрон дахь бүх зүйл нэг дор сүйрэх нь тийм ч их биш, харин хотыг цахилгаан эрчим хүчээр хангахад хангалттай юм.

Реактор хэрхэн ажилладаг вэ Цөмийн цахилгаан станцын хөргөх цамхаг
Хяналттай цөмийн урвал хэрхэн явагддагийг ойлгохын өмнө ерөнхийдөө цөмийн урвал гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй.

Цөмийн урвал гэдэг нь атомын цөмүүд нь энгийн бөөмс ба гамма туяатай харилцан үйлчлэх үед хуваагдах (хуваагдах) үйл явц юм.

Цөмийн урвал нь энергийг шингээх, суллах үед хоёуланд нь тохиолдож болно. Реактор нь хоёр дахь урвалыг ашигладаг.

Цөмийн реактор гэдэг нь энерги ялгаруулах замаар цөмийн урвалыг удирдан явуулах зорилготой төхөөрөмж юм.

Ихэнхдээ цөмийн реакторыг атомын реактор гэж нэрлэдэг. Энд зарчмын ялгаа байхгүй, гэхдээ шинжлэх ухааны үүднээс "цөм" гэдэг үгийг ашиглах нь илүү зөв болохыг анхаарна уу. Одоо олон төрлийн цөмийн реакторууд байдаг. Эдгээр нь цахилгаан станцуудад эрчим хүч үйлдвэрлэх зориулалттай асар том үйлдвэрлэлийн реакторууд, шумбагч онгоцны цөмийн реакторууд, шинжлэх ухааны туршилтанд ашигладаг жижиг туршилтын реакторууд юм. Далайн усыг давсгүйжүүлэх реактор хүртэл байдаг.

Цөмийн реактор бий болсон түүх

Анхны цөмийн реакторыг 1942 онд холгүйхэн ажиллуулж байжээ. Энэ нь Фермигийн удирдлаган дор АНУ-д болсон. Энэ реакторыг Чикагогийн модон овоолго гэж нэрлэдэг байв.

1946 онд Курчатовын удирдлаган дор Зөвлөлтийн анхны реактор ажиллаж эхэлсэн. Энэхүү реакторын бие нь долоон метрийн диаметртэй бөмбөг байв. Эхний реакторууд хөргөлтийн системгүй байсан бөгөөд тэдний хүч хамгийн бага байв. Дашрамд дурдахад, Зөвлөлтийн реактор дунджаар 20 ватт, Америкийн реактор ердөө 1 ватт чадалтай байв. Харьцуулбал: орчин үеийн эрчим хүчний реакторуудын дундаж хүч нь 5 гигаватт юм. Анхны реактор ашиглалтад орсноос хойш арав хүрэхгүй жилийн дараа Обнинск хотод дэлхийн анхны аж үйлдвэрийн атомын цахилгаан станц нээгдэв.

Цөмийн (цөмийн) реакторын ажиллах зарчим

Аливаа цөмийн реактор нь хэд хэдэн хэсгээс бүрддэг: түлш ба зохицуулагчтай цөм, нейтрон тусгал, хөргөлтийн бодис, хяналт, хамгаалалтын систем. Уран (235, 238, 233), плутони (239), торийн (232) изотопуудыг реакторуудад түлш болгон ихэвчлэн ашигладаг. Гол нь ердийн ус (хөргөлтийн) урсдаг бойлер юм. Бусад хөргөлтийн бодисуудын дунд "хүнд ус" ба шингэн бал чулууг бага ашигладаг. Хэрэв бид атомын цахилгаан станцуудын үйл ажиллагааны талаар ярих юм бол цөмийн реакторыг дулаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цахилгаан эрчим хүчийг бусад төрлийн цахилгаан станцуудтай ижил аргаар үйлдвэрлэдэг - уур нь турбиныг эргүүлж, хөдөлгөөний энерги нь цахилгаан энерги болж хувирдаг.

Цөмийн реакторын үйл ажиллагааны диаграммыг доор харуулав.

цөмийн реакторын ажиллагааны диаграмм Атомын цахилгаан станцын цөмийн реакторын диаграмм

Ураны хүнд цөмийн задрал нь хөнгөн элементүүд болон хэд хэдэн нейтрон үүсгэдэг. Үүссэн нейтронууд нь бусад цөмтэй мөргөлдөж, улмаар хуваагдахад хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ нейтроны тоо нуранги шиг өсдөг.

Энд бид нейтрон үржүүлэх хүчин зүйлийг дурдах хэрэгтэй. Тэгэхээр энэ коэффициент нэгтэй тэнцэх утгаас хэтэрвэл цөмийн дэлбэрэлт болно. Хэрэв утга нь нэгээс бага бол нейтрон хэт цөөхөн байх ба хариу урвал зогсдог. Гэхдээ хэрэв та коэффициентийн утгыг нэгтэй тэнцүү байлгах юм бол урвал удаан бөгөөд тогтвортой үргэлжлэх болно.

Асуулт бол үүнийг яаж хийх вэ? Реакторт түлш нь түлшний элементүүд (түлшний элементүүд) гэж нэрлэгддэг зүйлд агуулагддаг. Эдгээр нь жижиг шахмал хэлбэрээр цөмийн түлш агуулсан саваа юм. Түлшний саваа нь зургаан өнцөгт хэлбэртэй хуурцагт холбогдсон бөгөөд реакторт хэдэн зуун байж болно. Түлшний саваа бүхий кассетууд нь босоо байрлалтай бөгөөд түлшний саваа бүр нь цөмд дүрэх гүнийг зохицуулах системтэй байдаг. Тэдгээрийн дунд кассетаас гадна хяналтын саваа, онцгой байдлын хамгаалалтын саваа байдаг. Саваа нь нейтроныг сайн шингээдэг материалаар хийгдсэн байдаг. Тиймээс хяналтын савааг цөмд өөр өөр гүнд буулгаж, улмаар нейтрон үржүүлэх коэффициентийг тохируулж болно. Аваарийн саваа нь яаралтай үед реакторыг унтраах зориулалттай.

Цөмийн реактор хэрхэн эхэлсэн бэ?

Бид үйл ажиллагааны зарчмыг өөрөө олж мэдсэн, гэхдээ реакторыг хэрхэн эхлүүлэх, ажиллуулах вэ? Товчоор хэлбэл, энэ бол ураны хэсэг боловч гинжин урвал нь өөрөө эхэлдэггүй. Баримт нь цөмийн физикт критик массын тухай ойлголт байдаг.

Цөмийн түлшЦөмийн түлш

Критик масс гэдэг нь цөмийн гинжин урвалыг эхлүүлэхэд шаардагдах задрах материалын масс юм.

Түлшний саваа ба хяналтын савны тусламжтайгаар эхлээд реакторт цөмийн түлшний эгзэгтэй масс үүсч, дараа нь хэд хэдэн үе шаттайгаар реакторыг оновчтой чадлын түвшинд хүргэдэг.

Танд таалагдах болно: Хүмүүнлэгийн ухааны оюутнуудад зориулсан математикийн заль мэх, тийм ч их биш (1-р хэсэг)
Энэ нийтлэлд бид цөмийн (цөмийн) реакторын бүтэц, үйл ажиллагааны зарчмын ерөнхий ойлголтыг өгөхийг хичээсэн. Хэрэв танд энэ сэдвээр ямар нэгэн асуулт байвал, эсвэл их сургуулийн цөмийн физикийн талаар асуусан бол манай компанийн мэргэжилтнүүдтэй холбоо барина уу. Бид таны суралцахтай холбоотой тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэхэд тань туслахад бэлэн байна. Бид үүнийг хийж байх хооронд өөр нэг боловсролын видеог танд зориулж байна!

blog/kak-rabotaet-yadernyj-reaktor/

Цөмийн реактор гэдэг нь энерги ялгаруулж, хяналттай цөмийн гинжин урвал явагддаг төхөөрөмж юм.

Өгүүллэг

1942 оны 12-р сард цөмийн задралын бие даасан хяналттай гинжин урвал (товчлон хэлбэл гинжин урвал) анх удаа хийгдсэн. Хэсэг физикчид Чикагогийн их сургууль, ахлуулсан Э.Ферми, нэртэй дэлхийн анхны цөмийн реакторыг барьсан SR-1. Энэ нь бал чулуун блокуудаас бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн хооронд байгалийн уран ба түүний давхар ислийн бөмбөлгүүдийг байрлуулсан байв. Цөмийн задралын дараа хурдан нейтронууд гарч ирдэг 235U, графитаар дулааны энерги болгон удаашруулж, улмаар шинэ цөмийн хуваагдлыг үүсгэсэн. Ихэнх хуваагдал нь дулааны нейтроны нөлөөн дор явагддаг SR-1 гэх мэт реакторуудыг дулааны нейтрон реактор гэж нэрлэдэг. Тэд урантай харьцуулахад маш их зохицуулагч агуулдаг.

IN ЗХУРеакторыг эхлүүлэх, ажиллуулах, хянах онцлог шинж чанаруудын онолын болон туршилтын судалгааг академич тэргүүтэй физикч, инженерүүдийн бүлэг гүйцэтгэсэн. I. V. Курчатова. Зөвлөлтийн анхны реактор F1 1946 оны 12-р сарын 25-нд хүнд нөхцөлд байрлуулсан.Ф-1 реактор нь бал чулуун блокоор хийгдсэн бөгөөд ойролцоогоор 7,5 м диаметртэй бөмбөг хэлбэртэй, 6 м диаметртэй бөмбөгний төв хэсэгт уран графит блокуудын нүхээр саваа байрлуулна. F-1 реакторын судалгааны үр дүн нь илүү нарийн төвөгтэй үйлдвэрлэлийн реакторуудын төслүүдийн үндэс суурь болсон. 1949 онд плутони үйлдвэрлэх реактор ашиглалтад орж, 1954 оны 6-р сарын 27-нд Обнинск хотод 5 МВт-ын цахилгаан хүчин чадалтай дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц ашиглалтад оржээ.

Дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим

Эрчим хүч гаргах механизм

Бодисын хувиргалт нь тухайн бодис энергийн нөөцтэй тохиолдолд л чөлөөт энерги ялгардаг. Сүүлийнх нь бодисын бичил хэсгүүд нь шилжилтийн өөр боломжит төлөвөөс илүү тайван энергитэй төлөвт байна гэсэн үг юм. Аяндаа шилжих нь эрчим хүчний саадаар үргэлж саад болдог бөгөөд үүнийг даван туулахын тулд микро бөөм нь гаднаас тодорхой хэмжээний энерги авах ёстой - өдөөх энерги. Экзоэнергетик урвал нь өдөөлтийн дараах хувирал нь үйл явцыг өдөөхөд шаардагдахаас илүү их энерги ялгардаг явдал юм. Энергийн саадыг даван туулах хоёр арга бий: мөргөлдөж буй бөөмсийн кинетик энерги, эсвэл нэгдэх бөөмийн холболтын энерги.

Хэрэв бид энерги ялгарах макроскопийн масштабыг санаж байвал бодисын бүх хэсгүүд эсвэл хамгийн багадаа зарим хэсэг нь урвалыг өдөөхөд шаардлагатай кинетик энергитэй байх ёстой. Энэ нь зөвхөн орчны температурыг дулааны хөдөлгөөний энерги нь үйл явцын явцыг хязгаарлах энергийн босгонд ойртуулах утгыг нэмэгдүүлэх замаар л боломжтой юм. Молекулын хувиргалт, өөрөөр хэлбэл химийн урвалын хувьд ийм өсөлт нь ихэвчлэн Кельвин хэдэн зуун градус байдаг, харин цөмийн урвалын хувьд энэ нь хамгийн багадаа 107 ° K байдаг тул мөргөлдөж буй бөөмүүдийн Кулон саадын өндөр өндөр байдаг. Практикт цөмийн урвалын дулааны өдөөлтийг зөвхөн Кулоны саад тотгор багатай (термоядролын нэгдэл) хамгийн хөнгөн цөмүүдийн нийлэгжилтийн үед гүйцэтгэдэг. Бөөмүүдийг нэгтгэх замаар өдөөх нь их хэмжээний кинетик энерги шаарддаггүй тул орчны температураас хамаардаггүй, учир нь энэ нь бөөмсийн татах хүчд агуулагдах ашиглагдаагүй холбооноос болж үүсдэг. Гэхдээ урвалыг өдөөхөд бөөмс нь өөрөө шаардлагатай байдаг. Хэрэв бид дахин урвалын бие даасан үйлдэл биш, харин макроскопийн хэмжээнд эрчим хүч үйлдвэрлэхийг хэлж байгаа бол энэ нь гинжин урвал үүсэх үед л боломжтой юм. Сүүлийнх нь урвалыг өдөөдөг хэсгүүд нь экзоэнергетик урвалын бүтээгдэхүүн болж дахин гарч ирэх үед үүсдэг.

Нэг төрлийн бус дулааны нейтрон реакторын бүдүүвч бүтэц1 - хяналтын саваа; 2 - биологийн хамгаалалт; 3 - дулааны хамгаалалт; 4 - зохицуулагч; 5 - цөмийн түлш; 6 - хөргөлтийн шингэн.

Гетероген дулааны нейтрон реакторын бүдүүвч зураг төсөл

хяналтын саваа;

биологийн хамгаалалт;

дулааны хамгаалалт;

зохицуулагч;

цөмийн түлш;

хөргөлтийн шингэн.

Дизайн

Аливаа цөмийн реактор нь дараахь хэсгүүдээс бүрдэнэ.

Цөмийн түлш, зохицуулагчтай цөм;

Цөмийг тойрсон нейтрон тусгал;

Хөргөлтийн шингэн;

Гинжин урвалын хяналтын систем, түүний дотор онцгой байдлын хамгаалалт

Цацрагийн хамгаалалт

Алсын удирдлагатай систем

Реакторын гол шинж чанар нь түүний гаралтын хүч юм. 1 МВт чадал нь 1 секундэд 3·1016 хуваагдах гинжин урвалтай тохирч байна.

Үйл ажиллагааны физик зарчим

Цөмийн реакторын одоогийн төлөвийг үр дүнтэй нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл k эсвэл реактив ρ-ээр тодорхойлж болох бөгөөд эдгээр нь дараахь хамаарлаар холбогдоно.

Эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хувьд дараах утгууд нь ердийн зүйл юм.

k > 1 - гинжин урвал нь цаг хугацааны явцад нэмэгдэж, реактор нь хэт эгзэгтэй байдалд байгаа, түүний реактив байдал ρ > 0;

к< 1 — реакция затухает, реактор — подкритичен, ρ < 0;

k = 1, ρ = 0 - цөмийн задралын тоо тогтмол, реактор тогтвортой эгзэгтэй байдалд байна.

Цөмийн реакторын эгзэгтэй нөхцөл:

ω нь реакторын цөмд шингэсэн реакторт үүссэн нейтроны нийт тооны хэсэг буюу эцсийн эзэлхүүнээс гоожихоос зайлсхийх нейтроны магадлал юм.

k 0 нь хязгааргүй том цөм дэх нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл юм.

Үржүүлэх хүчин зүйлийг нэгдмэл байдалд буцаах нь нейтронуудын үржүүлэлтийг тэдгээрийн алдагдалтай тэнцвэржүүлэх замаар хийгддэг. Үнэн хэрэгтээ алдагдлын хоёр шалтгаан бий: хуваагдалгүйгээр барьж авах, үржүүлгийн орчноос гадуур нейтрон алдагдах.

Энэ нь илт байна к< k0, поскольку в конечном объёме вследствие утечки потери нейтронов обязательно больше, чем в бесконечном. Поэтому, если в веществе данного состава k0 < 1, то цепная самоподдерживающаяся реакция невозможна как в бесконечном, так и в любом конечном объёме. Таким образом, k0 определяет принципиальную способность среды размножать нейтроны

Дулааны реакторын хувьд k0-ийг "4 хүчин зүйлийн томъёо" гэж нэрлэж болно.

μ — нейтроныг хурдан үржүүлэх хүчин зүйл;

φ нь резонансын барихаас зайлсхийх магадлал;

θ—дулааны нейтроны ашиглалтын коэффициент;

η нь шингээлтэд ногдох нейтроны гарц юм.

Орчин үеийн эрчим хүчний реакторуудын эзэлхүүн нь хэдэн зуун м3 хүрч чаддаг бөгөөд голчлон эгзэгтэй нөхцлөөр бус дулааныг зайлуулах чадвараар тодорхойлогддог.

Цөмийн реакторын эгзэгтэй эзэлхүүн нь эгзэгтэй байдалд байгаа реакторын цөмийн эзэлхүүн юм. Критик масс нь эгзэгтэй байдалд байгаа реактор дахь задрах материалын масс юм.

Усны нейтрон тусгал бүхий цэвэр хуваагдмал изотопуудын давсны усан уусмалын түлш нь хамгийн бага критик масстай байдаг. 235 U-ийн хувьд энэ масс 0.8 кг, 239 Pu - 0.5 кг байна. Онолын хувьд 251 Cf нь хамгийн бага чухал масстай бөгөөд энэ утга нь ердөө 10 г байна.

Нейтроны нэвчилтийг багасгахын тулд цөмд бөмбөрцөг хэлбэртэй эсвэл бөмбөрцөг хэлбэртэй ойрхон, жишээлбэл, богино цилиндр эсвэл шоо хэлбэртэй байдаг, учир нь эдгээр тоонууд нь гадаргуугийн талбайн эзлэхүүний харьцаа хамгийн бага байдаг.

Хэдийгээр (e - 1) утга нь ихэвчлэн бага байдаг ч том цөмийн реакторуудын хувьд (K∞ - 1) хурдан нейтрон үржүүлэх үүрэг нэлээд том байдаг.<< 1. Без этого процесса было бы невозможным создание первых графитовых реакторов на естественном уране.

Гинжин урвалыг эхлүүлэхийн тулд ураны цөмийн аяндаа задрах явцад үүссэн нейтронууд ихэвчлэн хангалттай байдаг. Түүнчлэн реакторыг эхлүүлэхийн тулд нейтроны гадаад эх үүсвэрийг ашиглах боломжтой, жишээлбэл, Ra ба Be, 252 Cf эсвэл бусад бодисын холимог.

Иодын нүх

Иодын нүх гэдэг нь цөмийн реакторыг унтраасны дараа үүсэх төлөв бөгөөд ксеноны (135 Xe) богино хугацааны изотопын хуримтлалаар тодорхойлогддог. Энэ үйл явц нь мэдэгдэхүйц сөрөг урвалын түр зуурын харагдах байдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь эргээд реакторыг тодорхой хугацаанд (ойролцоогоор 1-2 хоног) дизайны хүчин чадалд нь оруулах боломжгүй болгодог.

Ангилал

Ашиглалтын шинж чанараараа

Ашиглалтын шинж чанараас хамааран цөмийн реакторуудыг дараахь байдлаар хуваана.

Цөмийн реакторыг зохион бүтээх, ажиллуулахад чухал ач холбогдолтой янз бүрийн физик хэмжигдэхүүнийг судлах зориулалттай туршилтын реакторууд; ийм реакторын хүч хэд хэдэн кВт-аас хэтрэхгүй;

Цөмд үүссэн нейтрон ба γ-квантуудын урсгалыг цөмийн физик, хатуу биетийн физик, цацрагийн хими, биологийн чиглэлээр судалгаа хийх, эрчимтэй нейтроны урсгалд ажиллах зориулалттай материалыг турших зорилгоор ашигладаг судалгааны реакторууд (үүнд . хэсэг). цөмийн реакторын), изотоп үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Судалгааны реакторын хүч 100 МВт-аас хэтрэхгүй; Гарсан энерги нь дүрмээр бол ашиглагддаггүй.

Цөмийн зэвсэгт ашигладаг изотопуудыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг изотоп (зэвсэг, үйлдвэрлэлийн) реакторууд, жишээ нь 239Pu.

Эрчим хүчний салбарт ашигладаг цахилгаан болон дулааны эрчим хүчийг үйлдвэрлэх, усыг давсгүйжүүлэх, усан онгоцны цахилгаан станцыг жолоодох гэх мэт зориулалттай эрчим хүчний реакторууд; Орчин үеийн эрчим хүчний реакторын дулааны хүч 3-5 ГВт хүрдэг.

Нейтроны спектрийн дагуу

Дулааны нейтрон реактор ("дулааны реактор")

Хурдан нейтрон реактор ("хурдан реактор")

Завсрын нейтрон реактор

Шатахууны байршлаар

Түлшийг блок хэлбэрээр цөмд салангид байрлуулсан, тэдгээрийн хооронд зохицуулагч байдаг гетероген реакторууд;

Түлш ба зохицуулагч нь нэгэн төрлийн холимог (нэг төрлийн систем) байдаг нэгэн төрлийн реакторууд.

Гетероген реактор дахь цөмийн түлшний блокуудыг түлшний элементүүд (түлшний элементүүд) гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь ердийн торны зангилааны гол хэсэгт байрладаг бөгөөд эсүүдийг үүсгэдэг.

Түлшний төрлөөр

Баяжуулах зэргээр:

Байгалийн уран

Хөнгөн баяжуулсан уран

Цэвэр хуваагдмал изотоп

Химийн найрлагаар:

металл У

UO 2 (ураны давхар исэл)

UC (ураны карбид) гэх мэт.

Хөргөлтийн төрлөөр

H 2 O (ус, ус-усны реакторыг үзнэ үү)

Хий, (Графит хийн реакторыг үзнэ үү)

Органик хөргөлттэй реактор

Шингэн металл хөргөлттэй реактор

Хайлсан давсны реактор

Модераторын төрлөөр

C (графит, Графит-хийн реактор, Графит-усны реакторыг үзнэ үү)

H 2 O (ус, Хөнгөн усны реактор, Усны усны реактор, VVER-ийг үзнэ үү)

D 2 O (хүнд ус, Хүнд усны цөмийн реактор, CANDU-г үзнэ үү)

Металл гидридүүд

Сааруулагчгүй

Дизайнаар

Усан онгоцны реакторууд

Сувгийн реакторууд

Уур үүсгэх аргаар

Гадаад уурын генератор бүхий реактор

Буцалж буй реактор

21-р зууны эхэн үед хамгийн түгээмэл нь дулааны нейтроныг ашигладаг H 2 O, C, D 2 O ба хөргөлтийн бодисууд - H 2 O, хий, D 2 O, жишээлбэл, ус-ус VVER ашигладаг нэг төрлийн бус цөмийн реакторууд юм. , RBMK суваг.

Хурдан реакторууд ч бас ирээдүйтэй. Тэдгээрийн түлш нь 238U бөгөөд энэ нь дулааны реакторуудтай харьцуулахад цөмийн түлшний хэрэглээг 10 дахин нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь цөмийн эрчим хүчний нөөцийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Реакторын материал

Реакторуудыг барьсан материалууд нь нейтрон, γ-квант, хуваагдлын хэсгүүдийн талбарт өндөр температурт ажилладаг. Тиймээс бусад технологийн салбарт хэрэглэгддэг бүх материал нь реакторын барилгын ажилд тохиромжгүй байдаг. Реакторын материалыг сонгохдоо тэдгээрийн цацрагийн эсэргүүцэл, химийн идэвхгүй байдал, шингээлтийн хөндлөн огтлол болон бусад шинж чанаруудыг харгалзан үздэг.

Түлшний элементийн бүрхүүл, суваг, зохицуулагч (цацруулагч) нь жижиг шингээлтийн хөндлөн огтлолтой материалаар хийгдсэн байдаг. Нейтроныг сул шингээдэг материалыг ашиглах нь нейтроны үрэлгэн хэрэглээг бууруулж, цөмийн түлшний ачааллыг бууруулж, нейтроны нөхөн үржихүйн коэффициентийг нэмэгдүүлдэг. Шингээгч бариулын хувьд эсрэгээр, их хэмжээний шингээх хөндлөн огтлолтой материал тохиромжтой. Энэ нь реакторыг удирдахад шаардагдах саваа тоог эрс багасгадаг.

Хурдан нейтрон, γ-квант болон хуваагдлын хэсгүүд нь бодисын бүтцийг гэмтээдэг. Иймд хатуу биетэд хурдан нейтронууд атомуудыг болор торноос гаргаж, эсвэл байрнаас нь хөдөлгөдөг. Үүний үр дүнд материалын хуванцар шинж чанар, дулаан дамжилтын чанар мууддаг. Нарийн нийлмэл молекулууд нь цацрагийн нөлөөгөөр энгийн молекулууд эсвэл бүрдүүлэгч атомууд болж задардаг. Жишээлбэл, ус нь хүчилтөрөгч, устөрөгч болон задардаг. Энэ үзэгдлийг усны радиолиз гэж нэрлэдэг.

Материалын цацрагийн тогтворгүй байдал нь өндөр температурт бага нөлөө үзүүлдэг. Атомуудын хөдөлгөөн маш их болж, болор торноос тасарсан атомууд байрандаа буцаж ирэх эсвэл устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг усны молекул болгон нэгтгэх магадлал эрс нэмэгддэг. Тиймээс усны радиолиз нь эрчим хүчний буцалгадаггүй реакторуудад (жишээлбэл, VVER) ач холбогдолгүй байдаг бол хүчирхэг судалгааны реакторуудад их хэмжээний тэсрэх хольц ялгардаг. Реакторууд үүнийг шатаах тусгай системтэй байдаг.

Реакторын материалууд бие биентэйгээ харьцдаг (хөргөлтийн болон цөмийн түлш бүхий түлшний бүрээс, хөргөлтийн болон зохицуулагчтай түлшний кассет гэх мэт). Мэдээжийн хэрэг, холбоо барих материал нь химийн хувьд идэвхгүй (нийцтэй) байх ёстой. Үл нийцэх жишээ нь уран ба халуун ус химийн урвалд орох явдал юм.

Ихэнх материалын хувьд бат бэх шинж чанар нь температур нэмэгдэх тусам огцом мууддаг. Эрчим хүчний реакторуудад бүтцийн материалууд өндөр температурт ажилладаг. Энэ нь барилгын материалын сонголтыг хязгаарладаг, ялангуяа цахилгаан реакторын өндөр даралтыг тэсвэрлэх ёстой хэсгүүдийн хувьд.

Цөмийн түлшний шаталт ба нөхөн үржихүй

Цөмийн реакторыг ажиллуулах явцад түлшний задралын хэсгүүд хуримтлагдсанаас түүний изотоп, химийн найрлага өөрчлөгдөж, трансуран элементүүд, голчлон Пу изотопууд үүсдэг. Цөмийн реакторын реакторын реактив задралын хэсгүүдийн нөлөөг хордлого (цацраг идэвхт хэсгүүдийн хувьд) ба шаар (тогтвортой изотопуудын хувьд) гэж нэрлэдэг.

Реакторын хордлогын гол шалтгаан нь 135 Xe бөгөөд энэ нь хамгийн их нейтрон шингээх хөндлөн огтлолтой (2.6 106 амбаар). Хагас задралын хугацаа 135 Xe T½ = 9.2 цаг; Хагарлын гарц нь 6-7% байна. 135Xe-ийн гол хэсэг нь 135I-ийн задралын үр дүнд үүсдэг (T½ = 6.8 цаг). Хордлогын үед Цеф 1-3%-иар өөрчлөгдөнө. 135 Xe-ийн том шингээлтийн хөндлөн огтлол ба завсрын изотоп 135 I байгаа нь хоёр чухал үзэгдэлд хүргэдэг.

135 Xe-ийн концентраци нэмэгдэж, улмаар реакторыг зогсоосны дараа эсвэл хүчийг бууруулсны дараа реакторын идэвхжил буурах ("иодын нүх") нь богино хугацааны зогсолт, гаралтын чадлын хэлбэлзлийг боломжгүй болгодог. . Зохицуулах байгууллагуудад реактив байдлын нөөцийг нэвтрүүлэх замаар энэ нөлөөг даван туулдаг. Иодын худгийн гүн ба үргэлжлэх хугацаа нь нейтроны урсгалаас Ф хамаарна: Ф = 5·1018 нейтрон/(см 2 ·сек) үед иодын худгийн үргэлжлэх хугацаа ˜ 30 цаг, гүн нь суурингаас 2 дахин их байна. 135 Xe хордлогын улмаас Kef-ийн өөрчлөлт.

Хордлогын улмаас нейтрон F урсгалын орон зайн цаг хугацааны хэлбэлзэл, улмаар реакторын хүчин чадалд үүсч болно. Эдгээр хэлбэлзэл нь Ф > 1018 нейтрон/(см 2 сек) болон реакторын том хэмжээтэй үед үүсдэг. Хэлбэлзлийн хугацаа ˜ 10 цаг.

Цөмийн хуваагдал нь олон тооны тогтвортой фрагментуудыг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь хуваагдмал изотопын шингээлтийн хөндлөн огтлолтой харьцуулахад шингээлтийн хөндлөн огтлолоор ялгаатай байдаг. Их хэмжээний шингээлтийн хөндлөн огтлолтой хэсгүүдийн концентраци нь реакторын ашиглалтын эхний хэдэн өдрийн дотор ханасан хэмжээнд хүрдэг. Энэ нь голчлон 149Sm бөгөөд Kef-ийг 1%-иар өөрчилдөг. Шингээх хөндлөн огтлолтой жижиг хэсгүүдийн концентраци ба тэдгээрийн сөрөг урвал нь цаг хугацааны явцад шугаман нэмэгддэг.

Цөмийн реакторт трансуран элемент үүсэх нь дараахь схемийн дагуу явагддаг.

235 U + n → 236 U + n → 237 U →(7 хоног)→ 237 Np + n → 238 Np →(2.1 хоног)→ 238 Пу

238 U + n → 239 U →(23 мин)→ 239 Np →(2.3 хоног)→ 239 Пу (+ хэлтэрхий) + n → 240 Пу + n → 241 Пу ​​(+ фрагмент) + n → 242 Пу + n → 243 Пу →(5 цаг)→ 243 цаг + н → 244 цаг →(26 мин)→ 244 см

Сумны хоорондох хугацаа нь хагас задралын хугацааг, "+n" нь нейтрон шингээлтийг илэрхийлдэг.

Реакторын үйл ажиллагааны эхэн үед 239 Pu шугаман хуримтлал үүсч, хурдан (тогтмол шаталт 235 U) байх тусам ураны баяжуулалт бага байдаг. Цаашилбал, 239 Pu-ийн концентраци нь тогтмол утгатай байх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь баяжуулалтын зэргээс хамаардаггүй, харин 238 U ба 239 Pu-ийн нейтрон барих хөндлөн огтлолын харьцаагаар тодорхойлогддог. Тэнцвэрийн концентрацийг бий болгох онцлог хугацаа 239 Pu ˜ 3/F жил (F нь 1013 нейтрон/см 2 × сек). 240 Pu ба 241 Pu изотопууд нь цөмийн түлшийг нөхөн сэргээсний дараа цөмийн реакторт түлшийг дахин шатаах үед л тэнцвэрийн концентрацид хүрдэг.

Цөмийн түлшний шаталт нь реактороос 1 түлш тутамд ялгарах нийт эрчим хүчээр тодорхойлогддог. Энэ утга нь:

˜ 10 ГВт өдөр/т - хүнд усны реактор;

˜ 20-30 ГВт хоног/т - сул баяжуулсан уран ашигласан реакторууд (2-3% 235U);

100 ГВт хүртэл хоног/т - хурдан нейтрон реакторууд.

Өдөрт 1 ГВт-ын шаталт нь цөмийн түлшний 0.1% -ийн шаталттай тохирч байна.

Түлш шатах тусам реакторын урвалын чадвар буурдаг. Шатаасан түлшийг солих ажлыг бүхэлд нь эсвэл аажмаар хийж, янз бүрийн "настай" түлшний савааг ажиллуулдаг. Энэ горимыг тасралтгүй цэнэглэх гэж нэрлэдэг.

Түлшний бүрэн өөрчлөлтийн хувьд реактор нь нөхөн олговор авах шаардлагатай илүүдэл реактив чадвартай байдаг бол хоёр дахь тохиолдолд реакторыг анх эхлүүлэх үед л нөхөн олговор шаардагдана. Үргэлжилсэн хэт ачаалал нь реакторын реактивийг задралын изотопуудын дундаж агууламжаар тодорхойлдог тул шатаах гүнийг нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог.

Ачаалагдсан түлшний масс нь суллагдсан энергийн "жин" -ээс шалтгаалан ачаагүй түлшний массаас давсан байна. Реактор унтарсны дараа юуны түрүүнд нейтрон саатсан задралын улмаас, дараа нь 1-2 минутын дараа задралын хэсгүүд болон трансуран элементүүдийн β-, γ-цацрагын нөлөөгөөр түлш дэх энерги ялгарсаар байна. Хэрэв реактор унтрахаасаа өмнө хангалттай удаан ажилласан бол унтарсны дараа 2 минутын дараа эрчим хүчний ялгаралт ойролцоогоор 3%, 1 цагийн дараа - 1%, 24 цагийн дараа - 0.4%, жилийн дараа - 0.05% байна.

Цөмийн реакторт үүссэн хуваагдмал Пу изотопын хэмжээг шатсан 235 U хэмжээтэй харьцуулсан харьцааг хувиргах коэффициент KK гэнэ. Баяжилт, шаталт буурах тусам KK-ийн утга нэмэгддэг. Байгалийн уран ашиглаж байгаа хүнд усны реакторын хувьд 10 ГВт хоног/т шатаах үед КК = 0.55, бага зэрэг шаталтанд (энэ тохиолдолд КК-ийг анхны плутонийн коэффициент гэж нэрлэдэг) KK = 0.8 байна. Хэрэв цөмийн реактор шатаж ижил изотопууд (үржүүлэгч реактор) гарвал үржлийн хурдыг шатаах хурдтай харьцуулсан харьцааг үржлийн хүчин зүйл KB гэнэ. Дулааны нейтроныг ашиглан цөмийн реакторуудад KV< 1, а для реакторов на быстрых нейтронах КВ может достигать 1,4—1,5. Рост КВ для реакторов на быстрых нейтронах объясняется главным образом тем, что, особенно в случае 239 Pu, для быстрых нейтронов g растёт, а а падает.

Цөмийн реакторын хяналт

Цөмийн реактор ашиглалтын эхэнд реактивын нөөцтэй байж л өгөгдсөн хүчин чадлаар удаан ажиллах боломжтой. Реакторт болж буй процессууд нь орчны үржих шинж чанарыг доройтуулж, реактивыг сэргээх механизмгүй бол реактор богино хугацаанд ч ажиллах боломжгүй болно. Анхны реактив нөөцийг чухал хэмжээнээс ихээхэн давсан хэмжээс бүхий цөм байгуулах замаар бий болгодог. Реакторыг хэт эгзэгтэй болгохоос сэргийлэхийн тулд нейтрон шингээгч бодисыг цөмд оруулдаг. Шингээгч нь цөм дэх холбогдох сувгийн дагуу хөдөлдөг хяналтын саваа материалын нэг хэсэг юм. Түүнээс гадна, хэрэв зохицуулалт хийхэд хэдхэн саваа хангалттай байвал эхний илүүдэл урвалыг нөхөхийн тулд савааны тоо хэдэн зуун хүрч болно. Нөхөн олговрын саваа нь реакторын цөмөөс аажмаар салгагдаж, ашиглалтын бүх хугацаанд эгзэгтэй байдлыг хангадаг. Түлэгдэлтийн нөхөн олговорыг тусгай шингээгч ашиглан хийж болох бөгөөд тэдгээрийн үр нөлөө нь нейтрон (Cd, B, газрын ховор элемент) эсвэл шингээгч бодисын уусмалыг зохицуулагчаар авах үед буурдаг.

Цөмийн реакторын удирдлага нь задралын үед зарим нейтронууд нь 0.2-55 секундын хооронд хэлбэлзэх хугацаатай хэсгүүдээс нисдэг тул хялбаршуулсан байдаг. Үүний ачаар нейтроны урсгал, үүний дагуу хүч нь нэлээд жигд өөрчлөгдөж, шийдвэр гаргах, реакторын төлөвийг гаднаас нь өөрчлөх цаг өгдөг.

Цөмийн реакторыг хянахын тулд хяналт, хамгаалалтын системийг (CPS) ашигладаг. CPS байгууллагуудыг дараахь байдлаар хуваана.

Яаралтай байдал, яаралтай тусламжийн дохио гарч ирэх үед реактив байдлыг багасгах (реакторт сөрөг урвал оруулах);

Тогтмол нейтроны урсгалыг F (өөрөөр хэлбэл гаралтын хүч) -ийг хадгалах автомат зохицуулагч;

Нөхөн олговор, хордлого, шаталт, температурын нөлөөг нөхөх үйлчилгээтэй.

Ихэнх тохиолдолд реакторыг удирдахын тулд цөмд оруулж, нейтроныг (Cd, B гэх мэт) хүчтэй шингээдэг материалаар хийсэн савааг ашигладаг. Савааны хөдөлгөөнийг нейтроны урсгалын хэмжээнд мэдрэмтгий төхөөрөмжүүдийн дохион дээр үндэслэн ажилладаг тусгай механизмаар удирддаг.

Сөрөг температурын урвалын коэффициент бүхий реакторуудын хувьд хяналтын бариудын ажиллагааг мэдэгдэхүйц хялбаршуулсан (температур нэмэгдэх тусам r буурдаг).

Реакторын төлөв байдлын талаархи мэдээлэлд үндэслэн тусгай компьютерийн цогцолбор нь операторын реакторын төлөвийг өөрчлөх зөвлөмжийг гаргадаг, эсвэл тодорхой хязгаарт реакторыг операторын оролцоогүйгээр удирддаг.

Гинжин урвалын урьдчилан таамаглаагүй гамшгийн хөгжил гарсан тохиолдолд реактор бүрийг яаралтай тусламжийн саваа эсвэл аюулгүйн саваа цөмд буулгах замаар гинжин урвалыг яаралтай зогсоохоор хангадаг - онцгой байдлын хамгаалалтын систем.

Мөн шаардлагатай бол реакторыг хурдан хөргөнө, тэдгээрийг ашигладаг нэг хувин усТэгээд мөс.

Цөмийн реакторын хөргөлт (1.106 хувилбар хүртэл)

• Хөргөх саваа нь 10,000 эТ хадгалах боломжтой бөгөөд секунд тутамд 1 эТ-ээр хөрнө.
• Реакторын бүрээс нь мөн 10,000 эТ-ыг хадгалж, секунд тутамд 10% -ийн 1 эТ (дунджаар 0.1 эТ) хөргөнө. Термоплатаар дамжуулан түлшний элементүүд болон дулаан түгээгч нь илүү олон тооны хөргөлтийн элементүүдэд дулааныг түгээх боломжтой.
• Дулаан түгээгч нь 10,000 эТ-ыг хадгалахаас гадна ойролцоох элементүүдийн дулааны түвшинг тэнцвэржүүлдэг боловч тус бүрдээ 6 эТ/с-ээс ихгүй дахин хуваарилдаг. Мөн 25 eT/s хүртэл дулааныг биед дахин хуваарилдаг.
• Идэвхгүй хөргөлт.

• Цөмийн реакторын эргэн тойрон дахь 3х3х3 талбайд реакторыг тойрсон агаарын блок бүр савыг 0.25 эТ/с, усны блок бүр 1 эТ/с хөргөнө.
• Үүнээс гадна дотоод агааржуулалтын системийн ачаар реактор өөрөө 1 eT/s-ээр хөргөнө.
• Нэмэлт реакторын камер бүрийг мөн агааржуулж, орон сууцыг өөр 2 eT/s-ээр хөргөнө.
• Гэхдээ хэрэв 3х3х3 бүсэд лаавын блокууд (эх үүсвэр эсвэл урсгал) байгаа бол тэдгээр нь их биеийн хөргөлтийг 3 eT/s-ээр бууруулдаг. Мөн ижил талбайд шатаж буй гал нь хөргөлтийг 0.5 eT/s-ээр бууруулдаг.

• Яаралтай хөргөлт (1.106 хувилбар хүртэл).

• Цөмд тавьсан хувин ус нь цөмийн реакторын савыг дор хаяж 4000 эТ-аар халаавал 250 эТ-аар хөргөнө.
• Мөс нь 300 эТ-ээс багагүй халсан тохиолдолд биеийг 300 эТ-ээр хөргөнө.

Цөмийн реакторын ангилал

Цөмийн реакторууд нь өөрийн гэсэн ангилалтай: MK1, MK2, MK3, MK4, MK5. Төрөл нь дулаан, эрчим хүчний ялгаралтаас гадна бусад шинж чанараар тодорхойлогддог. MK1 нь хамгийн аюулгүй боловч хамгийн бага эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. MK5 нь тэсрэх магадлал өндөртэй хамгийн их энерги гаргадаг.

MK1

Огт халдаггүй, үүнтэй зэрэгцэн хамгийн бага эрчим хүч гаргадаг хамгийн найдвартай реактор. Хоёр дэд төрөлд хуваагдана: MK1A - хүрээлэн буй орчноос үл хамааран ангийн нөхцөлийг хангасан нэг ба MK1B - 1-р ангиллын стандартыг дагаж мөрдөхийн тулд идэвхгүй хөргөлт шаарддаг.

MK2

Бүрэн хүчин чадлаараа ажиллаж байхдаа нэг циклд 8500 эТ-аас илүү халдаггүй реакторын хамгийн оновчтой төрөл (түлшний саваа бүрэн цэнэггүй болох хугацаа буюу 10,000 секунд). Тиймээс энэ нь дулаан/эрчим хүчний хамгийн оновчтой тохирол юм. Эдгээр төрлийн реакторуудын хувьд MK2x гэсэн тусдаа ангилал байдаг бөгөөд x нь реакторын хэт халалтгүйгээр ажиллах циклийн тоо юм. Тоо нь 1 (нэг мөчлөг) -ээс E (16 цикл ба түүнээс дээш) хүртэл байж болно. MK2-E нь бараг мөнхийн байдаг тул бүх цөмийн реакторуудын стандарт юм. (Өөрөөр хэлбэл, 16-р мөчлөг дуусахаас өмнө реактор 0 eT хүртэл хөргөх цагтай болно)

MK3

Ус/хайлах блокуудыг ууршуулахгүйгээр бүтэн циклийн 1/10-аас багагүй хугацаанд ажиллах чадвартай реактор. MK1 ба MK2-ээс илүү хүчтэй боловч нэмэлт хяналт шаарддаг, учир нь хэсэг хугацааны дараа температур нь маш чухал түвшинд хүрч чаддаг.

MK4

Бүтэн циклийн 1/10-аас багагүй хугацаанд тэсрэлтгүй ажиллах чадвартай реактор. Хамгийн их анхаарал шаарддаг цөмийн реакторуудын хамгийн хүчирхэг нь. Байнгын хяналт шаарддаг. Анх удаагаа ойролцоогоор 200,000-аас 1,000,000 eE ялгаруулж байна.

MK5

5-р ангиллын цөмийн реакторууд ажиллах боломжгүй бөгөөд голчлон дэлбэрч байгааг нотлоход ашигладаг. Хэдийгээр энэ ангиллын функциональ реактор хийх боломжтой ч үүнийг хийх нь утгагүй юм.

Нэмэлт ангилал

Хэдийгээр реакторууд аль хэдийн 5 ангитай байсан ч реакторууд заримдаа хэд хэдэн жижиг, гэхдээ хөргөлтийн төрөл, үр ашиг, гүйцэтгэлийн чухал дэд ангилалд хуваагддаг.

Хөргөх

-СУХ(нэг удаагийн хөргөлтийн шингэн - хөргөлтийн элементүүдийн нэг удаагийн хэрэглээ)

• 1.106 хувилбараас өмнө энэхүү тэмдэглэгээ нь реакторыг яаралтай хөргөхийг (хувинтай ус эсвэл мөс ашиглан) зааж өгсөн. Ерөнхийдөө ийм реакторыг маш ховор ашигладаг эсвэл огт ашигладаггүй, учир нь реактор нь хяналтгүйгээр удаан ажиллахгүй байж болно. Үүнийг ихэвчлэн Mk3 эсвэл Mk4-д ашигладаг байсан.
• 1.106 хувилбарын дараа дулааны конденсаторууд гарч ирэв. -SUC дэд анги нь одоо хэлхээнд дулааны конденсатор байгааг илтгэнэ. Тэдний дулааны багтаамжийг хурдан сэргээх боломжтой боловч энэ нь улаан тоос эсвэл номиныг зарцуулах шаардлагатай болно.

Үр ашиг

Үр ашиг гэдэг нь түлшний саваагаар үйлдвэрлэсэн импульсийн дундаж тоо юм. Товчоор хэлбэл, энэ нь реакторын үйл ажиллагааны үр дүнд олж авсан сая сая энергийн тоог түлшний саваа тоонд хуваасан тоо юм. Гэхдээ баяжуулах хэлхээний хувьд импульсийн нэг хэсэг нь баяжуулахад зарцуулагддаг бөгөөд энэ тохиолдолд үр ашиг нь хүлээн авсан энергитэй бүрэн тохирохгүй бөгөөд илүү өндөр байх болно.

Ихэр ба дөрвөлсөн түлшний саваа нь дантай харьцуулахад илүү өндөр үндсэн үр ашигтай байдаг. Ганц түлшний элементүүд нь өөрөө нэг импульс, давхар нэг - хоёр, дөрөв дахин - гурав үүсгэдэг. Хэрэв зэргэлдээх дөрвөн эсийн аль нэг нь өөр түлшний элемент, шавхагдсан түлшний элемент эсвэл нейтрон тусгал агуулсан байвал импульсийн тоо нэгээр, өөрөөр хэлбэл дээд тал нь 4 дахин нэмэгддэг.Дээрхээс харахад үр ашиг нь боломжгүй юм. 1-ээс бага эсвэл 7-оос дээш байх.

Бусад дэд ангиуд

Та заримдаа реакторын диаграмм дээр нэмэлт үсэг, товчлол эсвэл бусад тэмдэглэгээг харж болно. Хэдийгээр эдгээр тэмдэглэгээг ашигладаг (жишээлбэл, -SUC дэд анги өмнө нь албан ёсоор бүртгэгдээгүй байсан) тэдгээр нь тийм ч түгээмэл биш юм. Тиймээс та өөрийн реакторыг Mk9000-2 EA ^ жигурда гэж нэрлэж болно, гэхдээ энэ төрлийн реакторыг зүгээр л ойлгохгүй бөгөөд хошигнол гэж үзэх болно.

Реакторын бүтээн байгуулалт

Реактор халж, гэнэт дэлбэрч болзошгүйг бид бүгд мэднэ. Тэгээд бид үүнийг унтрааж асаах ёстой. Дараах зүйлд та гэр орноо хэрхэн хамгаалах, мөн хэзээ ч дэлбэрэхгүй реакторыг хэрхэн ашиглах талаар тайлбарласан болно. Энэ тохиолдолд та аль хэдийн 6 реакторын камер суурилуулсан байх ёстой.

Тасалгаатай реакторын харагдах байдал. Дотор нь цөмийн реактор.

1. Реакторыг хүчитгэсэн чулуугаар хучих (5х5х5)
2. Идэвхгүй хөргөлтийг хийнэ, өөрөөр хэлбэл реакторыг бүхэлд нь усаар дүүргэнэ. Ус доошоо урсах тул дээрээс нь дүүргэ. Энэ схемийг ашиглан реакторыг секундэд 33 eT-ээр хөргөнө.
3. Хөргөх саваа гэх мэтээр үүсгэсэн энергийн дээд хэмжээг хий. Болгоомжтой байгаарай, учир нь 1 дулаан түгээгчийг ч буруу байрлуулсан тохиолдолд гамшиг тохиолдож болно! (диаграммыг 1.106 хүртэлх хувилбаруудад үзүүлэв)
4. Манай МФЭ-ийг өндөр хүчдэлээс тэсрэхээс сэргийлэхийн тулд бид зураг дээрх шиг трансформаторыг суурилуулдаг.

Mk-V EB реактор

Шинэчлэлтүүд өөрчлөлт авчирдгийг олон хүн мэддэг. Эдгээр шинэчлэлтүүдийн нэг нь шинэ түлшний савааг багтаасан - хоёр ба дөрөв. Дээрх диаграмм нь эдгээр түлшний саваатай тохирохгүй байна. Аюултай боловч үр дүнтэй реакторын үйлдвэрлэлийн дэлгэрэнгүй тайлбарыг доор харуулав. Үүний тулд IndustrialCraft 2-д цөмийн хяналт хэрэгтэй. Энэхүү реактор нь MFSU болон MFE-ийг бодит цагийн 30 минутын дотор дүүргэсэн. Харамсалтай нь энэ бол MK4 ангиллын реактор юм. Гэхдээ 6500 эТ хүртэл халааж даалгавраа биелүүлсэн. Температур мэдрэгч дээр 6500 суулгаж, дохиолол, яаралтай унтраах системийг мэдрэгчтэй холбохыг зөвлөж байна. Хэрэв дохиолол хоёр минутаас илүү хугацаанд хашгирвал реакторыг гараар унтраасан нь дээр. Барилга угсралт нь дээрхтэй ижил байна. Зөвхөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршлыг өөрчилсөн.

Гаралтын хүч: 360 ЕС/т

Нийт EE: 72,000,000 EE

Үүсгэх хугацаа: 10 мин. 26 сек.

Дахин ачаалах хугацаа: боломжгүй

Хамгийн их мөчлөг: 6.26% мөчлөг

Нийт хугацаа: Хэзээ ч үгүй

Ийм реакторт хамгийн чухал зүйл бол түүнийг тэсрэхийг зөвшөөрөхгүй байх явдал юм!

шавхагдсан түлшний элементүүдийг баяжуулах чадвартай Mk-II-E-SUC Breeder EA+ реактор.

Нэлээд үр дүнтэй боловч үнэтэй төрлийн реактор. Энэ нь минутанд 720,000 eT үйлдвэрлэдэг бөгөөд конденсаторууд нь 27/100-аар халдаг тул конденсаторыг хөргөхгүйгээр реактор нь 3 минутын циклийг тэсвэрлэх бөгөөд 4 дэх нь бараг л тэсрэх болно. Баяжуулахын тулд шавхагдсан түлшний элементүүдийг суурилуулах боломжтой. Реакторыг таймертай холбож, реакторыг хүчитгэсэн чулуугаар хийсэн "саркофаг"-д оруулахыг зөвлөж байна. Өндөр гаралтын хүчдэл (600 ЕС/т) тул өндөр хүчдэлийн утас, HV трансформатор шаардлагатай.

Гаралтын хүч: 600 ЕС/т

Нийт eE: 120,000,000 eE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Mk-I EB реактор

Элементүүд нь огт халдаггүй, 6 дөрвөлжин түлшний саваа ажилладаг.

Гаралтын хүч: 360 ЕС/т

Нийт EE: 72,000,000 EE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Цэнэглэх хугацаа: Шаардлагагүй

Хамгийн их мөчлөг: Хязгааргүй тоо

Нийт хугацаа: 2 цаг 46 минут 40 сек.

Mk-I EA++ реактор

Эрчим хүч багатай ч түүхий эдийн хувьд хэмнэлттэй, барихад хямд. Нейтрон цацруулагч шаардлагатай.

Гаралтын хүч: 60 ЕС/т

Нийт eE: 12,000,000 eE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Цэнэглэх хугацаа: Шаардлагагүй

Хамгийн их мөчлөг: Хязгааргүй тоо

Нийт хугацаа: 2 цаг 46 минут 40 сек.

Реактор Mk-I EA*

Дунд зэргийн чадалтай боловч харьцангуй хямд, маш үр ашигтай. Нейтрон цацруулагч шаардлагатай.

Гаралтын хүч: 140 ЕС/т

Нийт EE: 28,000,000 EE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Цэнэглэх хугацаа: Шаардлагагүй

Хамгийн их мөчлөг: Хязгааргүй тоо

Нийт хугацаа: 2 цаг 46 минут 40 сек.

Mk-II-E-SUC Breeder EA+ реактор, уран баяжуулах

Уран баяжуулах үйлдвэр барихад авсаархан, хямд . Аюулгүй ажиллах хугацаа нь 2 минут 20 секунд бөгөөд дараа нь номин конденсаторыг засахыг зөвлөж байна (нэг нь - 2 номин + 1 улаан чулууг засах), энэ нь реакторыг тогтмол хянах шаардлагатай болно. Мөн жигд бус баяжуулалтын улмаас өндөр баяжуулсан савааг сул баяжуулсан саваагаар солихыг зөвлөж байна. Үүний зэрэгцээ нэг мөчлөгт 48,000,000 eE үйлдвэрлэх боломжтой.

Гаралтын хүч: 240 ЕС/т

Нийт EE: 48,000,000 EE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Цэнэглэх хугацаа: Шаардлагагүй

Хамгийн их мөчлөг: Хязгааргүй тоо

Нийт хугацаа: 2 цаг 46 минут 40 сек.

Mk-I EC реактор

"Өрөө" реактор. Энэ нь бага чадалтай, гэхдээ маш хямд бөгөөд туйлын аюулгүй - реакторын бүх хяналт нь саваа солихоос хамаардаг, учир нь агааржуулалтаар хөргөх нь дулааны үйлдвэрлэлээс 2 дахин их байдаг. Үүнийг MFE/MFSU-ийн ойролцоо байрлуулж, тэдгээрийг хэсэгчлэн цэнэглэх үед улаан чулууны дохио ялгаруулахаар тохируулах нь хамгийн сайн арга юм (Хэсэгчилсэн цэнэглэгдсэн бол ялгаруулдаг), ингэснээр реактор нь эрчим хүчний нөөцийг автоматаар дүүргэж, дүүрсэн үед унтрах болно. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг урлахын тулд танд 292 зэс, 102 төмөр, 24 алт, 8 улаан чулуу, 7 резин, 7 цагаан тугалга, 2 ширхэг хөнгөн тоос, номин чулуу, мөн 6 нэгж ураны хүдэр хэрэгтэй болно. Нэг мөчлөгт 16 сая евро үйлдвэрлэдэг.

Гаралтын хүч: 80 ЕС/т

Нийт EE: 32,000,000 EE

Үүсгэх хугацаа: Бүрэн мөчлөг

Цэнэглэх хугацаа: Шаардлагагүй

Хамгийн их мөчлөг: Хязгааргүй тоо

Нийт хугацаа: ойролцоогоор 5 цаг 33 минут. 00 сек.

Реакторын таймер

MK3 болон MK4 ангиллын реакторууд нь богино хугацаанд маш их эрчим хүч үйлдвэрлэдэг ч хараа хяналтгүй тэсрэх хандлагатай байдаг. Гэхдээ таймерын тусламжтайгаар та эдгээр дур булаам реакторуудыг хэт халалтгүйгээр ажиллуулж, жишээлбэл, кактусын фермийн элс ухах боломжийг танд олгоно. Таймерын гурван жишээ энд байна:

• Диспенсер, модон товчлуур, сумаар хийсэн таймер (Зураг 1). Харвасан сум нь мөн чанар бөгөөд түүний ашиглалтын хугацаа 1 минут байна. Сумтай модон товчлуурыг реакторт холбоход ~ 1 минут ажиллана. 1.5 сек. Модон товчлуур руу нэвтрэх боломжийг нээх нь хамгийн сайн арга юм, тэгвэл реакторыг яаралтай зогсоох боломжтой болно. Үүний зэрэгцээ сумны хэрэглээ багасдаг, учир нь түгээгчийг модон товчлуураас өөр товчлууртай холбоход дарсны дараа олон дохионы улмаас түгээгч 3 сумыг нэгэн зэрэг гаргадаг.
• Модон даралтын хавтангийн таймер (Зураг 2). Модон даралтат хавтан нь объект унавал хариу үйлдэл үзүүлдэг. Унасан зүйлсийн "амьдралын хугацаа" 5 минут байна (SMP-д ping-ийн улмаас хазайлт гарч болзошгүй), хэрэв та хавтанг реакторт холбовол ~5 минутын турш ажиллах болно. 1 сек. Олон таймер үүсгэх үед дистрибьютер суулгахгүйн тулд та энэ таймерыг гинжин хэлхээнд хамгийн түрүүнд тавьж болно. Дараа нь тоглогч даралтын хавтан дээр зүйл шидсэнээр таймерын бүх хэлхээг идэвхжүүлнэ.
• Давтагч таймер (Зураг 3). Реакторын саатлыг нарийн тохируулахын тулд давтан таймер ашиглаж болох боловч энэ нь маш төвөгтэй бөгөөд бага зэрэг саатал үүсгэхийн тулд их хэмжээний нөөц шаарддаг. Таймер нь өөрөө дохионы дэмжлэгийн шугам юм (10.6). Таны харж байгаагаар энэ нь маш их зай эзэлдэг бөгөөд дохионы саатал нь 1.2 секунд байна. 7 давталт шаардлагатай (21

  Идэвхгүй хөргөлт (1.106 хувилбар хүртэл)

  Реакторын суурь хөргөлт нь өөрөө 1. Дараа нь реакторын эргэн тойрон дахь 3х3х3 талбайг шалгана. Реакторын камер бүр хөргөлтөд 2-ыг нэмнэ.Устай блок (эх үүсвэр эсвэл гүйдэл) 1-ийг нэмнэ.Лавтай блок (эх үүсвэр эсвэл гүйдэл) 3-аар буурна.Агаар ба галтай блокуудыг тус тусад нь тооцно. Тэд хөргөлтөд нэмнэ (агаарын блокны тоо-2×галын блокийн тоо)/4(хэрэв хуваагдлын үр дүн бүхэл тоо биш бол бутархай хэсгийг хасна). Хэрэв нийт хөргөлт 0-ээс бага бол 0-тэй тэнцүү гэж үзнэ.
  Өөрөөр хэлбэл, реакторын сав нь гадны хүчин зүйлийн нөлөөгөөр халж чадахгүй. Хамгийн муу тохиолдолд идэвхгүй хөргөлтийн улмаас энэ нь зүгээр л хөргөхгүй.

  Температур

  Өндөр температурт реактор нь байгаль орчинд сөрөг нөлөө үзүүлж эхэлдэг. Энэ нөлөө нь халаалтын коэффициентээс хамаарна. Халаалтын коэффициент=Одоогийн реакторын савны температур/Хамгийн их температур, Хаана Реакторын хамгийн их температур=10000+1000*реакторын камерын тоо+100*реактор доторх термоплатын тоо.
  Хэрэв халаалтын коэффициент:

  • <0,4 - никаких последствий нет.
  • >=0.4 - боломж байна 1.5×(халаалтын коэффициент -0.4)бүс дэх санамсаргүй блок сонгогдох болно 5х5х5, хэрэв энэ нь навч, ямар нэгэн мод, ноос, ор зэрэг шатамхай блок байвал шатах болно.
  Өөрөөр хэлбэл, 0.4 халаалтын коэффициенттэй бол магадлал тэг, халаалтын коэффициент 0.67 бол 100% -иас их байх болно. Өөрөөр хэлбэл, халаалтын коэффициент 0.85 байвал боломж 4×(0.85-0.7)=0.6 (60%), 0.95 ба түүнээс дээш бол 4×(95-70)=1 (100%) болно. Блокийн төрлөөс хамааран дараахь зүйл тохиолдох болно.
  • хэрэв энэ нь төв блок (реактор өөрөө) эсвэл үндсэн чулуулгийн блок бол ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй.
  • чулуун блок (шат ба хүдэр орно), төмөр блок (реакторын блок орно), лаав, шороо, шавар нь лаавын урсгал болж хувирна.
  • хэрэв энэ нь агаарын блок бол түүний оронд гал асаах оролдлого гарах болно (хэрэв ойролцоо хатуу блок байхгүй бол гал гарахгүй).
  • үлдсэн блокууд (усыг оруулаад) уурших бөгөөд тэдний оронд гал асаах оролдлого гарах болно.
  • >=1 - Дэлбэрэлт! Үндсэн тэсрэлтийн хүч нь 10. Реактор дахь түлшний элемент бүр тэсрэлтийн хүчийг 3 нэгжээр нэмэгдүүлж, реакторын бүрээс бүр нэгээр багасгадаг. Мөн дэлбэрэлтийн хүчийг дээд тал нь 45 нэгжээр хязгаарладаг. Болсон блокуудын тооны хувьд энэ дэлбэрэлт нь цөмийн бөмбөгтэй төстэй бөгөөд дэлбэрэлтийн дараа блокуудын 99% нь устаж, уналт нь ердөө 1% байх болно.

  Халаах буюу бага баяжуулсан түлшний элементүүдийг тооцоолох, дараа нь реакторын савыг 1 эТ-ээр халаана.

• Хэрэв энэ нь хувин ус бөгөөд реакторын савны температур 4000 эТ-ээс их байвал савыг 250 эТ-ээр хөргөж, хувинтай усыг хоосон хувингаар солино.
• Хэрэв энэ нь лаавын хувин бол реакторын савыг 2000 эТ-ээр халааж, лаавын хувиныг хоосон хувингаар солино.
• Хэрэв энэ нь мөсөн блок бөгөөд хайрцагны температур 300 эТ-ээс их байвал савыг 300 эТ-ээр хөргөж, мөсний хэмжээ 1-ээр багасна. Өөрөөр хэлбэл, мөсний бүх овоолго ууршихгүй. нэг дор.
• Хэрэв энэ нь дулаан түгээгч бол дараахь тооцоог хийнэ.
  • Зэргэлдээх 4 нүдийг дараах дарааллаар шалгана: зүүн, баруун, дээд ба доод.

1. Хэрэв үлдэгдэл 6-аас их бол 6-тай тэнцүү байна.
2. Хэрэв зэргэлдээ элемент нь хөргөх капсул байвал тооцоолсон балансын утга хүртэл халаана.
3. Хэрэв энэ нь реакторын бүрээс юм бол дулаан дамжуулах нэмэлт тооцоог хийнэ.

• Хэрэв энэ хавтангийн ойролцоо хөргөх капсул байхгүй бол хавтан нь тооцоолсон балансын утга хүртэл халах болно (дулаан түгээгчээс дулаан дулааны хавтангаар бусад элементүүд рүү урсдаггүй).
• Хэрэв хөргөх капсул байгаа бол дулааны баланс нь тэдгээрийн тоонд үлдэгдэлгүй хуваагдах эсэхийг шалгана. Хэрэв хуваагдахгүй бол дулааны баланс 1 эТ-ээр нэмэгдэж, хавтанг бүрэн хуваах хүртэл 1 эТ-ээр хөргөнө. Гэхдээ реакторын бүрээс нь хөргөж, баланс нь бүрэн хуваагдаагүй бол халааж, бүрэн хуваагдаж эхлэх хүртэл тэнцвэр нь буурдаг.
• Үүний дагуу эдгээр элементүүдийг тэнцүү температурт халаана Үлдэгдэл/тоо хэмжээ.

1. Үүнийг модуль болгон авдаг бөгөөд 6-аас их бол 6-тай тэнцүү байна.
2. Дулаан түгээгч нь тэнцвэрийн утга хүртэл халаана.
3. Зэргэлдээх элемент нь балансын утгаар хөргөнө.

• Дулаан түгээгч болон орон сууцны хоорондох дулааны балансыг тооцоолно.

• Хэрэв үлдэгдэл эерэг байвал:

1. Хэрэв үлдэгдэл 25-аас дээш байвал 25-тай тэнцүү байна.
2. Дулаан түгээгчийг тооцоолсон балансын утгаар хөргөнө.
3. Реакторын савыг тооцоолсон балансын утга хүртэл халаана.

• Хэрэв үлдэгдэл сөрөг байвал:

1. Үүнийг модуль болгон авдаг бөгөөд хэрэв энэ нь 25-аас дээш бол 25-тай тэнцүү байна.
2. Дулаан түгээгч нь тооцоолсон балансын утга хүртэл халаана.
3. Реакторын савыг тооцоолсон балансын утга хүртэл хөргөнө.

• Хэрэв энэ нь түлшний саваа бөгөөд реактор улаан тоосны дохиогоор живээгүй бол дараахь тооцоог хийнэ.

• 3000-аас бага - боломж 1/8 (12.5%);
• 3000 ба 6000-аас бага - 1/4 (25%);
• 6000 ба 9000-аас бага - 1/2 (50%);
• 9000 ба түүнээс дээш - 1 (100%).

• 0? реакторын сав 10 эТ-ээр халдаг.
• 1: Хөргөх элемент нь 10 eT-ээр халдаг.
• 2: хөргөх элементүүд тус бүр 4 эТ-ээр халаана.
• 3: тус бүрийг 2 eT-ээр халаана.
• 4: тус бүрийг 1 eT-ээр халаана.

Тооцооллын жишээ

Эдгээр хэлхээг тооцоолох програмууд байдаг. Илүү найдвартай тооцоолол, үйл явцыг илүү сайн ойлгохын тулд тэдгээрийг ашиглах нь зүйтэй.

Гурван ураны саваа бүхий энэ схемийг жишээ болгон авч үзье.

Тоонууд нь энэ схемийн элементүүдийн тооцооллын дарааллыг заадаг бөгөөд бид төөрөгдүүлэхгүйн тулд элементүүдийг тэмдэглэхийн тулд ижил тоонуудыг ашиглана.

Жишээлбэл, эхний болон хоёр дахь секундын дулааны хуваарилалтыг тооцоолъё. Эхлээд элементүүдийн халаалт байхгүй, идэвхгүй хөргөлт нь хамгийн их (33 eT) гэж бид таамаглах болно, бид термоплатуудын хөргөлтийг тооцохгүй.

Эхний алхам.

• Реакторын савны температур 0 eT байна.
• 1 - Реакторын бүрхүүл (RP) хараахан халаагаагүй байна.
• 2 - Хөргөх капсул (OxC) хараахан халаагүй байгаа бөгөөд энэ үе шатанд (0 eT) хөргөхөө болино.
• 3 - TVEL нь 8 eT хүртэл халаах 1-р TP (0 eT), 8 eT хүртэл халаах 2-р OxC (0 eT) -д 8 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 2 цикл) хуваарилна.
• 4 - OxC хараахан халаагаагүй байгаа бөгөөд энэ үе шатанд хөргөлт байхгүй болно (0 eT).
• 5 - Дулаан түгээгч (HR) хараахан халаагаагүй тул температурыг 2м OxC (8 eT)-тай тэнцвэржүүлнэ. Энэ нь 4 eT хүртэл хөргөж, 4 eT хүртэл халаана.

• 6 - TVEL нь 5-р TP (1 eT) -д 12 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 3 цикл) хуваарилах бөгөөд энэ нь 13 eT хүртэл халаана, 7-р TP (0 eT) нь 12 eT хүртэл халаана.
• 7 - TP нь аль хэдийн 12 eT хүртэл халсан бөгөөд 10% -ийн боломжоор хөргөх боломжтой боловч бид энд хөргөх боломжийг тооцдоггүй.
• 8 - TP (0 eT) нь 7-р TP (12 eT) температурыг тэнцвэржүүлж, түүнээс 6 eT авна. 7-р TP 6 eT хүртэл хөргөнө, 8-р TP 6 eT хүртэл халаана.

• 9 - OxC (3 eT) 2 eT хүртэл хөргөнө.
• 10 - OxC (2 eT) 1 eT хүртэл хөргөнө.
• 11 - TVEL нь 10-р OxC (1 eT)-д 8 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 2 цикл) хуваарилах бөгөөд энэ нь 9 eT хүртэл халаах бөгөөд 13-р TP (0 eT) нь 8 eT хүртэл халаана.

Зураг дээр улаан сум нь ураны бариулаас халаалтыг, цэнхэр сум нь дулаан хуваарилагчийн дулааны тэнцвэрийг, шар сум нь реакторын саванд эрчим хүчний хуваарилалтыг, хүрэн сум нь энэ үе шатанд элементүүдийн эцсийн халалтыг, цэнхэр сум нь хөргөлтийн хөргөлтийг харуулж байна. капсулууд. Баруун дээд буланд байгаа тоонууд нь эцсийн халаалтыг, уран бариулын хувьд ажиллах хугацааг харуулж байна.

Эхний алхамын дараа эцсийн халаалт:

• реакторын сав - 1 эТ
• 1TP - 8 eT
• 2ОхС - 4еТ
• 4ОхС - 1еТ
• 5TP - 13 eT
• 7TP - 6 eT
• 8TP - 1 eT
• 9ОхС - 2еТ
• 10ОхС - 9еТ
• 12ОхС - 0еТ
• 13TP - 8 eT

Хоёр дахь алхам.

• Реакторын сав 0 eT хүртэл хөргөнө.
• 1 - TP, хөргөлтийг тооцохгүй.
• 2 - OxC (4 eT) 3 eT хүртэл хөргөнө.
• 3 - TVEL нь 16 eT хүртэл халаах 1-р TP (8 eT), 11 eT хүртэл халаах 2-р OxC (3 eT) -д 8 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 2 цикл) хуваарилна.
• 4 - OxC (1 eT) 0 eT хүртэл хөргөнө.
• 5 - TP (13 eT) нь 2м OxC (11 eT) температурыг тэнцвэржүүлнэ. Энэ нь 12 eT хүртэл халааж, 12 eT хүртэл хөргөнө.

• 6 - TVEL нь 12 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 3 цикл) 5-р TP (5 eT)-д хуваарилах бөгөөд энэ нь 17 eT хүртэл халаах бөгөөд 7-р TP (6 eT) нь 18 eT хүртэл халаана.
• 7 - TP (18 eT), хөргөлтийг тооцохгүй.
• 8 - TP (1 eT) нь 7-р TP (18 eT) температурыг тэнцвэржүүлж, түүнээс 6 eT авна. 7-р TP 12 eT хүртэл хөргөнө, 8-р TP 7 eT хүртэл халаана.

• 9 - OxC (4 eT) 3 eT хүртэл хөргөнө.
• 10 - OxC (10 eT) 9 eT хүртэл хөргөнө.
• 11 - TVEL нь 10-р OxC (9 eT)-д 8 eT (тус бүр нь 4 eT-ийн 2 цикл) хуваарилах бөгөөд энэ нь 17 eT хүртэл халаах бөгөөд 13-р TP (8 eT) нь 16 eT хүртэл халаана.
• 12 - OxC (1 eT) 0 eT хүртэл хөргөнө.
• 13 - TP (8 eT), хөргөлтийг тооцохгүй.

Хоёр дахь алхамын дараа эцсийн халаалт:

• реакторын сав - 4 eT
• 1TP - 16 eT
• 2ОхС - 12 eT
• 4ОхС - 2еТ
• 5TP - 17 eT
• 7TP - 12 eT
• 8TP - 4 eT
• 9ОхС - 3еТ
• 10ОхС - 17еТ
• 12ОхС - 0еТ
• 13TP - 16 eT

Цөмийн реакторууд нэг үүрэг гүйцэтгэдэг: хяналттай урвалд атомыг хувааж, ялгарсан энергийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглах. Олон жилийн турш реакторууд нь гайхамшиг, аюул заналхийлэл гэж үздэг.

1956 онд АНУ-ын анхны арилжааны реакторыг Пенсильвани мужийн Шипиппортод онлайн болгоход уг технологи нь ирээдүйн эрчим хүчний эх үүсвэр хэмээн өргөмжлөгдөж, зарим нь реакторууд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийг хэтэрхий хямд болгоно гэж үзэж байв. Одоогийн байдлаар дэлхий даяар 442 цөмийн реактор баригдсан бөгөөд тэдгээрийн дөрөвний нэг нь АНУ-д байдаг. Дэлхий нийт цахилгаан эрчим хүчнийхээ 14 хувийг үйлдвэрлэдэг цөмийн реактороос хамааралтай болсон. Футуристууд бүр цөмийн машины тухай төсөөлж байсан.

1979 онд Пенсильвани дахь Three Mile Island цахилгаан станцын 2-р реакторын хөргөлтийн систем доголдож, цацраг идэвхт түлш нь хэсэгчлэн хайлснаар реакторуудын талаарх халуун дулаан мэдрэмж эрс өөрчлөгдсөн. Хэдийгээр устгасан реакторыг хааж, ноцтой цацраг туяа цацаагүй ч олон хүмүүс реакторуудыг хэт нарийн төвөгтэй, эмзэг, сүйрлийн үр дагаварт хүргэж болзошгүй гэж үзэж эхэлсэн. Хүмүүс мөн реакторуудын цацраг идэвхт хаягдлын талаар санаа зовж байсан. Үүний улмаас АНУ-д шинэ атомын цахилгаан станц барих ажил зогсонги байдалд орсон. 1986 онд ЗХУ-д Чернобылийн атомын цахилгаан станцад илүү ноцтой осол гарахад цөмийн эрчим хүч сүйрсэн мэт санагдаж байв.

Гэвч 2000-аад оны эхээр эрчим хүчний эрэлт нэмэгдэж, чулуужсан түлшний нөөц багасч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаралтаас үүдэлтэй уур амьсгалын өөрчлөлтийн талаарх санаа зовнилын ачаар цөмийн реакторууд эргэн ирж эхэлсэн.

Гэвч 2011 оны 3-р сард өөр нэг хямрал тохиолдов - энэ удаад Япон дахь Фукушима 1 атомын цахилгаан станц газар хөдлөлтөд ихээхэн хохирол амссан.

Цөмийн урвалын хэрэглээ

Энгийнээр хэлбэл, цөмийн реактор нь атомуудыг хувааж, тэдгээрийн хэсгүүдийг холбосон энергийг ялгаруулдаг.

Хэрэв та ахлах сургуулийн физикийн хичээлээ мартсан бол яаж хийхийг танд сануулах болно цөмийн задралажилладаг. Атомууд нь нар шиг цөмтэй, электронууд нь тойрог замд байгаа гаригууд шиг жижигхэн нарны системтэй адил юм. Цөм нь протон, нейтрон гэж нэрлэгддэг хэсгүүдээс тогтдог бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо холбогддог. Цөмийн элементүүдийг холбодог хүчийг төсөөлөхөд ч хэцүү байдаг. Энэ нь таталцлын хүчнээс олон тэрбум дахин хүчтэй юм. Энэ асар их хүчийг үл харгалзан цөм рүү нейтрон буудах замаар цөмийг хуваах боломжтой. Ингэж чадвал маш их энерги ялгарна. Атомууд задрахад тэдгээрийн бөөмс нь ойролцоох атомууд руу унаж, тэдгээрийг хуваах ба тэдгээр нь эргээд дараагийн, дараагийн, дараагийнх байдаг. гэж нэрлэгддэг зүйл байдаг гинжин урвал.

Том атом бүхий элемент болох уран нь бусад элементүүдтэй харьцуулахад цөмийн бөөмсийг холбодог хүч харьцангуй сул байдаг тул задралын процесст тохиромжтой. Цөмийн реакторууд нь тусгай изотопыг ашигладаг Угүйсэн -235 . Уран-235 нь байгальд ховор тохиолддог бөгөөд ураны уурхайн хүдэр ердөө 0.7% орчим Уран-235 агуулдаг. Ийм учраас реакторуудыг ашигладаг баяжуулсанУшарх, энэ нь уран-235-ыг хийн тархалтын процессоор ялгаж, баяжуулснаар үүсдэг.

Дэлхийн 2-р дайны үед Японы Хирошима, Нагасаки хотуудад хаясантай адил атомын бөмбөгөнд гинжин урвал үүсгэж болно. Гэхдээ цөмийн реакторт гинжин урвалыг зарим нейтроныг шингээдэг кадми, гафни эсвэл бор зэрэг материалаар хийсэн хяналтын саваа оруулах замаар удирддаг. Энэ нь задралын процесс нь усыг ойролцоогоор 270 хэм хүртэл халааж, цахилгаан станцын турбиныг эргүүлж, цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг уур болгон хувиргахад хангалттай энерги ялгаруулж өгдөг. Үндсэндээ энэ тохиолдолд цахилгаан эрчим хүчийг бий болгохын тулд нүүрсний оронд хяналттай цөмийн бөмбөг ажилладаг бөгөөд усыг буцалгах энерги нь нүүрстөрөгчийг шатаахын оронд атомуудыг задлахаас гардаг.

Цөмийн реакторын бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Хэд хэдэн төрлийн цөмийн реакторууд байдаг ч тэдгээр нь бүгд нийтлэг шинж чанартай байдаг. Тэд бүгд цацраг идэвхт түлшний үрлэн - ихэвчлэн ураны исэл - түлшний саваа үүсгэхийн тулд хоолойд байрлуулсан байдаг. идэвхтэй бүсүүддреактор.

Реакторт мөн өмнө дурдсан байдаг менежерүүддсавааТэгээд- Кадми, гафни, бор зэрэг нейтрон шингээгч материалаар хийгдсэн бөгөөд энэ нь урвалыг хянах эсвэл зогсоох зорилгоор оруулдаг.

Реакторт бас бий зохицуулагч, нейтроныг удаашруулж, хуваагдлын үйл явцыг хянахад тусалдаг бодис. АНУ-ын ихэнх реакторууд энгийн ус ашигладаг бол бусад орны реакторууд заримдаа бал чулуу, эсвэл хүндхөөеусцагт, устөрөгчийг нэг протон, нэг нейтронтой устөрөгчийн изотоп болох дейтерийээр сольсон. Системийн өөр нэг чухал хэсэг бол хөргөхбас бишингэнб, ихэвчлэн энгийн ус бөгөөд энэ нь реакторын дулааныг шингээж дамжуулж, турбиныг эргүүлэх уур үүсгэх ба реакторын талбайг хөргөж, уран хайлах температурт (цельсийн 3815 градус орчим) хүрэхгүй.

Эцэст нь реактор нь хаалттай байна хясаацагт, том, хүнд бүтэцтэй, ихэвчлэн хэдэн метр зузаантай, ган, бетоноор хийсэн, цацраг идэвхт хий, шингэнийг хэнд ч хор хөнөөл учруулахгүй газарт хадгалдаг.

Хэд хэдэн өөр өөр реакторын загварууд ашиглагдаж байгаа боловч хамгийн түгээмэл нь нэг юм даралтат усан цахилгаан реактор (VVER). Ийм реакторт ус нь цөмд хүрч, дараа нь уур болж хувирахгүй тийм даралт дор тэнд үлддэг. Дараа нь энэ ус нь уурын генератор дахь даралтгүй устай холбогдож, турбинуудыг эргүүлдэг уур болж хувирдаг. Мөн загвар бий өндөр чадлын сувгийн төрлийн реактор (RBMK)нэг усны хэлхээтэй ба хурдан нейтрон реакторхоёр натри, нэг усны хэлхээтэй.

Цөмийн реактор хэр аюулгүй вэ?

Энэ асуултад хариулах нь нэлээд хэцүү бөгөөд таны хэнээс асууж, "аюулгүй" гэж хэрхэн тодорхойлохоос хамаарна. Та реакторт үүссэн цацраг эсвэл цацраг идэвхт хаягдлын талаар санаа зовж байна уу? Эсвэл та гамшигт осол гарах вий гэж илүү их санаа зовж байна уу? Цөмийн эрчим хүчний ашиг тусын хувьд ямар эрсдэлтэй гэж үзэж байна вэ? Мөн та төр засаг, цөмийн эрчим хүчдээ хэр итгэж байна вэ?

Цөмийн бөмбөг гэх мэт их хэмжээний цацраг туяа нь олон мянган хүний ​​аминд хүрдэг гэдгийг бид бүгд мэддэг учраас "цацраг" гэдэг нь хүчтэй аргумент юм.

Харин цөмийн эрчим хүчийг дэмжигчид бид бүгд сансрын туяа, дэлхийгээс ялгардаг байгалийн цацраг зэрэг янз бүрийн эх үүсвэрийн цацрагт байнга өртдөг гэдгийг онцолж байна. Жилийн дундаж цацрагийн тун нь ойролцоогоор 6.2 миллизиверт (мЗв) бөгөөд үүний тал хувь нь байгалийн эх үүсвэр, тал нь цээжний рентген зураг, утаа мэдрэгч, гэрэлтдэг цагны дугаар зэрэг хүний ​​гараар бүтээгдсэн эх үүсвэр юм. Бид цөмийн реактороос хэр их цацраг авдаг вэ? Манай жилийн ердийн өртөлтийн зөвхөн багахан хувь нь 0.0001 мЗв байдаг.

Бүх цөмийн станцууд зайлшгүй бага хэмжээний цацраг алддаг ч зохицуулах хороо станцын операторуудад хатуу шаардлага тавьдаг. Тэд станцын эргэн тойронд амьдардаг хүмүүсийг жилд 1 мЗв-ээс илүү цацрагт өртөж чадахгүй бөгөөд тус станцын ажилчид жилд 50 мЗв-ийн босготой байдаг. Энэ нь маш их юм шиг санагдаж болох ч Цөмийн зохицуулах хорооны мэдээлснээр жилд 100 мЗв-аас доош цацрагийн тун нь хүний ​​эрүүл мэндэд ямар нэгэн эрсдэл учруулдаг гэсэн эмнэлгийн нотолгоо байхгүй байна.

Гэхдээ цацрагийн эрсдлийн талаарх энэхүү сэтгэл хангалуун үнэлгээтэй хүн бүр санал нийлэхгүй гэдгийг анхаарах нь чухал. Тухайлбал, "Нийгмийн хариуцлагын төлөөх эмч" нэртэй, цөмийн салбарыг удаан хугацааны турш шүүмжилсэн эмч Германы атомын цахилгаан станцын эргэн тойронд амьдардаг хүүхдүүдийг судалжээ. Атомын цахилгаан станцаас хол амьдардаг хүмүүстэй харьцуулахад 5 км-ийн зайд амьдардаг хүмүүс цусны хорт хавдар тусах эрсдэл хоёр дахин их байгааг судалгаагаар тогтоожээ.

Цөмийн реакторын хаягдал

Реактор нь нүүрсээр ажилладаг цахилгаан станцуудтай харьцуулахад агаар мандалд их хэмжээний хүлэмжийн хийг ялгаруулдаггүй учраас цөмийн эрчим хүчийг дэмжигчид нь "цэвэр" эрчим хүч гэж сурталчилдаг. Гэвч шүүмжлэгчид байгаль орчны өөр нэг асуудал болох цөмийн хаягдал булшлах асуудлыг онцолж байна. Реакторуудын ашигласан түлшний зарим хэсэг нь цацраг идэвхт бодис ялгаруулдаг. Хадгалах ёстой бусад шаардлагагүй материалууд юм өндөр түвшний цацраг идэвхт хаягдал, ашигласан түлшний дахин боловсруулалтаас үүссэн шингэн үлдэгдэл, дотор нь ураны зарим хэсэг нь үлддэг. Яг одоо энэ хог хаягдлын дийлэнх нь цөмийн цахилгаан станцуудад усан санд хадгалагдаж байгаа бөгөөд энэ нь ашигласан түлшний үлдэгдэл дулааныг шингээж, ажилчдыг цацраг туяанаас хамгаалахад тусалдаг.

Ашигласан цөмийн түлшний нэг асуудал бол задралын үйл явцад өөрчлөгдсөн явдал юм.Ураны том атомууд хуваагдах үед тэдгээр нь дагалдах бүтээгдэхүүн буюу Цезий-137, Стронций-90 зэрэг хэд хэдэн хөнгөн элементийн цацраг идэвхт изотопуудыг үүсгэдэг. задралын бүтээгдэхүүн. Тэд халуун, цацраг идэвхт бодис ихтэй боловч эцэстээ 30 жилийн хугацаанд бага аюултай хэлбэрт шилждэг. Энэ үеийг тэдний хувьд дууддаг Пхугацааомхагас амьдрал. Бусад цацраг идэвхт элементүүд өөр өөр хагас задралын хугацаатай байдаг. Нэмж дурдахад зарим ураны атомууд нейтроныг барьж, плутони зэрэг хүнд элементүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр трансуран элементүүд нь задралын бүтээгдэхүүн шиг их хэмжээний дулаан, нэвчдэг цацраг үүсгэдэггүй ч задрахад илүү их хугацаа шаардагддаг. Жишээлбэл, плутони-239-ийн хагас задралын хугацаа 24000 жил байна.

Эдгээр цацраг идэвхтдхог хаягдалс өндөр түвшинреакторууд нь хүн болон бусад амьдралын хэлбэрт аюултай тул богино хугацаанд хордсон ч гэсэн асар их, үхлийн аюултай цацраг ялгаруулж чаддаг. Жишээлбэл, реактороос үлдсэн түлшийг зайлуулснаас хойш 10 жилийн дараа тэд нэг цагт хүний ​​аминд хүрэхээс 200 дахин их цацраг идэвхт бодис ялгаруулж байна. Мөн хэрэв хог хаягдал гүний ус эсвэл гол мөрөнд орвол хүнсний сүлжээнд орж, олон тооны хүмүүст аюул учруулж болзошгүй юм.

Хог хаягдал маш аюултай учраас олон хүн хүнд байдалд байна. 60 мянган тонн хог хаягдал томоохон хотуудын ойролцоох атомын цахилгаан станцуудад байдаг. Гэхдээ хог хаягдлыг хадгалах аюулгүй газар олох нь тийм ч хялбар биш юм.

Цөмийн реакторт ямар алдаа гарах вэ?

Засгийн газрын зохицуулагчид өөрсдийн туршлагаа эргэн харж, инженерүүд аюулгүй байдлыг оновчтой болгох реакторуудыг зохион бүтээхэд олон жилийн турш маш их цаг зарцуулсан. Зүгээр л ямар нэг зүйл төлөвлөгөөний дагуу явахгүй бол эвдэрч, хэвийн ажиллаж, аюулгүй байдлын нөөц арга хэмжээ авдаггүй. Үүний үр дүнд жилээс жилд дэлхий даяар 500-1100 хүн амь насаа алддаг агаарын тээвэртэй харьцуулахад атомын цахилгаан станцууд харьцангуй аюулгүй болж байна.

Гэсэн хэдий ч цөмийн реакторууд ихээхэн эвдрэлд ордог. Реакторын ослыг 1-ээс 7 хүртэл үнэлдэг Олон улсын цөмийн үйл явдлын масштабаар 1957 оноос хойш 5-аас 7 хүртэл таван осол гарчээ.

Хамгийн аймшигтай хар дарсан зүүд бол хөргөлтийн системийн эвдрэл бөгөөд энэ нь түлшний хэт халалтанд хүргэдэг. Түлш нь шингэн болж хувирч, дараа нь агуулахаар дамжин шатаж, цацраг идэвхт цацраг ялгаруулдаг. 1979 онд Three Mile Island (АНУ) атомын цахилгаан станцын 2-р блок энэ хувилбарын ирмэг дээр байсан. Аз болоход, сайн зохион бүтээсэн хамгаалалтын систем нь цацрагийг гадагшлуулахгүй байх хангалттай хүчтэй байсан.

ЗХУ тийм ч азгүй байсан. 1986 оны 4-р сард Чернобылийн АЦС-ын 4-р цахилгаан станцад цөмийн ноцтой осол гарсан. Энэ нь системийн доголдол, дизайны алдаа, бэлтгэгдсэн боловсон хүчний хослолоос үүдэлтэй. Тогтмол туршилтын үеэр урвал гэнэт эрчимжиж, хяналтын саваанууд гацаж, яаралтай унтрахаас сэргийлсэн. Гэнэт үүссэн уур нь хоёр дулааны дэлбэрэлт үүсгэж, реакторын бал чулуу зохицуулагчийг агаарт шидэв. Реакторын түлшний савааг хөргөх ямар ч зүйл байхгүй бол тэдгээр нь хэт халж, бүрэн сүйрч эхэлсэн бөгөөд үүний үр дүнд түлш шингэн хэлбэрт орсон. Олон станцын ажилчид, осол арилгагчид нас баржээ. Их хэмжээний цацраг 323,749 хавтгай дөрвөлжин километр талбайд тархсан. Цацрагийн улмаас нас барсан хүний ​​тоо одоогоор тодорхойгүй байгаа ч Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагаас хорт хавдрын улмаас 9000 хүн нас барсан байж болзошгүй гэж мэдэгджээ.

Үүнд тулгуурлан цөмийн реактор үйлдвэрлэгчид баталгаа өгдөг магадлалын үнэлгээд, үүнд тэд үйл явдлын учирч болзошгүй хор хөнөөлийг бодит тохиолдох магадлалтай тэнцвэржүүлэхийг оролддог. Гэвч зарим шүүмжлэгчид үүний оронд ховор, гэнэтийн, гэхдээ маш аюултай үйл явдлуудад бэлдэх ёстой гэж үздэг. Үүний нэг жишээ бол 2011 оны гуравдугаар сард Японы Фукушима 1 атомын цахилгаан станцад гарсан осол юм. Уг станц нь хүчтэй газар хөдлөлтийг тэсвэрлэх зориулалттай байсан ч 5.4 метрийн давалгааг тэсвэрлэх зориулалттай далан дээгүүр 14 метр цунами үүсгэсэн 9.0 магнитудын хүчтэй газар хөдлөлт шиг гамшигт өртөөгүй. Цунамигийн довтолгоо нь цахилгаан тасарсан үед станцын зургаан реакторын хөргөлтийн системийг тэжээх зориулалттай нөөц дизель генераторуудыг устгасан.Тиймээс Фукушимагийн реакторуудын хяналтын саваа задралыг зогсоосны дараа ч халуун хэвээр байгаа түлш нь температурыг зөвшөөрөв. устгасан дотор аюултайгаар босох.реактор.

Японы албаны хүмүүс эцсийн аргаа барсан нь реакторуудыг их хэмжээний далайн усаар дүүргэсэн борын хүчил нэмсэн нь гамшгаас урьдчилан сэргийлж чадсан боловч реакторын тоног төхөөрөмжийг сүйтгэжээ. Эцэст нь галын машин, баржуудын тусламжтайгаар Япончууд цэвэр усаа реактор руу шахаж чаджээ. Гэвч тэр үед хяналт шалгалтаар ойр орчмын газар, усны цацрагийн аюулын түвшинг аль хэдийн харуулсан байв. Уг станцаас 40 км-ийн зайд орших нэгэн тосгонд Цезий-137 цацраг идэвхт элемент Чернобылийн гамшгийн дараах үеийнхээс хамаагүй өндөр түвшинд илэрсэн нь тус газарт хүн суурьшсан эсэхэд эргэлзээ төрүүлжээ.