Як працює ядерний реактор?

Активна зона ядерного реактора – зосередження найбільш концентрованого виду енергії з усіх, що використовуються в даний час, – розташована в сталевій оболонці з 15-сантиметровими стінками. Активна зона містить уран-235 у вигляді таблеток, завантажених в сотні трубок з нержавіючої сталі, кожна з яких має довжину близько трьох метрів.

Атоми урану-235 піддаються ланцюгової реакції ядерного ділення, під час якої вони розщеплюються на частини з виділенням величезної кількості енергії. Розподіл 1 грама (0,35 унції) урану-235 вивільняє стільки ж енергії, скільки її виділяється при згорянні близько 2000 літрів нафти Вода, що проходить через активну зону реактора, нагріває живильну воду вторинного контуру, перетворюючи її на пару, що подається на лопатки турбіни.

Крім виділення енергії, що розщеплюються атоми урану-235 вивільняють нейтрони – один з двох основних видів частинок в атомному ядрі. Ці нейтрони стикаються з іншими атомами урану-235, розщеплюючи їх і вивільняючи додатковий кількість нейтронів, необхідне для підтримки ланцюгової реакції і створення тим самим довготривалого джерела енергії. Управління ланцюговою реакцією здійснюється шляхом введення в активну зону стрижнів з бору або кадмію – матеріалів, добре поглинають нейтрони.

Ланцюгова реакція в урані-235

При зіткненні з нейтроном атом урану-235 стає нестабільним і розщеплюється на два більш дрібних атома. Цей процес називається ядерним поділом. Коли уран-235 розщеплюється, він вивільняє два або три нейтрона, які можуть зіткнутися з іншими атомами урану-235 і запустити самопідтримується ланцюгову реакцію.

Ядерна енергія

Ядерне поділ вивільняє величезну кількість енергії всередині активної зони реактора. Вода, що проходить через гарячу активну зону, нагріває живильну воду вторинного контуру і перетворює її на пару, яка потім подається в турбіну.

Посилання на основну публікацію