Как работает ядерный реактор

Как работает ядерный реактор

Когда происходит деление атома, он распадается на более мелкие атомы и другие частицы, тем самым высвобождая энергию. Оказывается, что можно использовать энергию, образующуюся в результате этого процесса, в довольно крупных масштабах: деление атома является жизнедеятельным способом получения энергии. Читайте о том, как работают электростанции.

В ядерной энергетике принципиальное значение имеет тот факт, что содержание энергии в 1 грамме урана равно энергии, содержащейся в 3 тоннах угля. А это означает, что в атомной энергетике нам потребуется в 3 миллиона раз меньше материала, нежели при использовании угля или других видов ископаемого топлива. Это в свою очередь существенно снижает объемы используемого топлива в ядерной энергетике по сравнению с применением другого ископаемого топлива.

Виды ядерных реакторов

Существует множество различных видов ядерных реакторов, которые эксплуатируются в настоящее время по всему миру. Ниже приведен список наиболее распространенных видов ядерных реакторов.

Водо-водяной ядерный реактор

Водо-водяной ядерный реактор является самым распространенным видом ядерного реактора, используемым в наши дни. Обычная вода используется и в качестве нейтронных регуляторов, и в качестве хладагента. В водо-водяном ядерном реакторе вода, используемая в качестве регулятора и основного хладагента, отделена от воды, используемой для производства пара и вращения турбины.

Для того чтобы эффективно преобразовывать тепло от ядерной реакции в электричество, воду, используемую для регулирования нейтронов и охлаждения топливных элементов, содержат при давлении, которое в 150 раз выше атмосферного давления.

Кипящий водо-водяной реактор

В кипящем водо-водяном реакторе используется обычная легкая вода и в качестве регулятора, и в качестве хладагента, как и в водо-водяном реакторе. Однако в отличие от водо-водяного ядерного реактора в кипящем реакторе отсутствует вторичный паровой цикл. Вода из реактора преобразуется в пар и напрямую используется для запуска турбины. Этот вид реакторов второй наиболее распространенный тип реакторов.

Высокотемпературный охлаждаемый газом реактор

Этот тип реакторов работает при значительно более высоких температурах, нежели водо-водяные ядерные реакторы. В них газ выступает в качестве основного хладагента. Ядерная реакция главным образом регулируется углеродом. Эти реакторы могут достигнуть значительно более высокой эффективности, чем водо-водяные реакторы, однако получаемая на выходе мощность каждого реактора ограничивается менее эффективной мощностью охлаждающего газа.

Тяжеловодный ядерный реактор

Тяжеловодный ядерный реактор схож с водо-водяным реактором, однако в нем используется вода, обогащенная дейтерием (изотоп водорода), выступающая одновременно и как регулятор, и как хладагент. Такой вид воды имеет название «тяжелая вода» и составляет приблизительно 0.022 части от миллиона воды, найденной на Земле. Преимущество использования тяжелой воды в качестве регулятора заключается в том, что для приведения в действие ядерного реактора может использоваться натуральный, необогащенный уран.

Отправить