Mga materyales sa cladding ng gasolina. Fuel rod - pisikal na encyclopedia Simula ng operasyon ng reactor

Hindi pa nagtagal, sa aking blog, sinabi ko na sa iyo kung paano at saan ginawa ang pinakamahal na metal sa mundo - California-252. Ngunit ang paggawa ng sobrang mahal na sangkap na ito ay hindi lamang ang aktibidad ng Scientific Research Institute of Atomic Reactors (NIIAR) sa Dimitrovgrad. Mula noong dekada 70, ang sentro ng pananaliksik ay may Fuel Technologies Department, kung saan sila ay gumagawa ng mga pamamaraang pangkalikasan para sa paggawa ng butil-butil na uranium oxide at pagpoproseso ng na-irradiated na nuclear fuel (kabilang ang plutonium na may gradong armas).

Bilang karagdagan, ang mga fuel assemblies (FA) ay ginawa din doon - mga device na idinisenyo upang makabuo ng thermal energy sa isang reactor sa pamamagitan ng isang kontroladong nuclear reaction. Mahalaga, ang mga ito ay mga baterya para sa isang reaktor. Gusto kong pag-usapan ang tungkol sa kung paano at kung saan sila ginawa mula sa artikulong ito. Titingnan natin ang pinakaloob ng isang "mainit" na silid na may mataas na antas ng radiation, tingnan kung ano ang hitsura ng nuclear fuel uranium oxide, at alamin kung magkano ang maaaring magastos ng double-glazed window sa isang hindi pangkaraniwang window.

Hindi ako pupunta sa mga detalye ng istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang nuclear reactor, ngunit upang gawing mas madaling maunawaan, isipin ang isang pampainit ng tubig sa bahay kung saan dumadaloy ang malamig na tubig at umaagos ang mainit na tubig, at pinainit ito ng isang electric coil ( SAMPUNG). Sa isang nuclear reactor ay walang electric spiral, ngunit may mga fuel assemblies - mahabang hexagons, na binubuo ng maraming manipis na metal tubes - mga elemento ng gasolina (mga elemento ng gasolina), na naglalaman ng mga tablet ng compressed uranium oxide.

(pinagmulan ng larawan - sdelanounas.ru)

Dahil sa patuloy na fission ng uranium nuclei, ang isang malaking halaga ng init ay inilabas, na nagpapainit ng tubig o iba pang coolant sa isang mataas na temperatura. At pagkatapos ay ayon sa scheme:

(pinagmulan - lab-37.com)

Karaniwan, ang pagpupulong ng gasolina ay isang heksagonal na bundle ng mga elemento ng gasolina na 2.5-3.5 m ang haba, na humigit-kumulang na tumutugma sa taas ng core ng reaktor. Ang mga FA ay ginawa mula sa hindi kinakalawang na asero o zirconium alloy (upang mabawasan ang pagsipsip ng neutron). Ang mga elemento ng gasolina (manipis na tubo) ay pinagsama sa mga pagtitipon ng gasolina upang pasimplehin ang accounting at paggalaw ng nuclear fuel sa reactor. Ang isang pagpupulong ng gasolina ay karaniwang naglalaman ng 18-350 elemento ng gasolina. Ang reactor core ay karaniwang naglalaman ng 200-1600 fuel assemblies (depende sa uri ng reactor).

Ganito ang hitsura ng takip ng reaktor (boiler), kung saan matatagpuan ang mga pagtitipon ng gasolina sa isang patayong posisyon. Isang parisukat - isang pagpupulong. Isang pagpupulong - humigit-kumulang 36 na tubo (para sa RBMK reactor, na ipinapakita sa larawan sa ibaba; para sa iba pang mga reaktor mayroong higit pang mga tubo, ngunit mas kaunting mga pagtitipon).

(pinagmulan ng larawan - visualrian.ru)

At ito ay kung paano nakaayos ang fuel rod tube na bumubuo sa mga fuel assemblies:

RBMK reactor fuel element structure: 1 - plug; 2 - uranium dioxide tablet; 3 - zirconium shell; 4 - tagsibol; 5 - bushing; 6 - tip.

Mga elemento ng gasolina (mga tubo) at katawan ng pagpupulong ng gasolina:

At magiging maayos ang lahat kung ang magic uranium oxide tablet ay hindi nabulok sa ibang mga elemento sa panahon ng isang nuclear reaction. Kapag nangyari ito, humihina ang reaktibiti ng reaktor at kusang humihinto ang chain reaction. Maaari itong ipagpatuloy lamang pagkatapos palitan ang uranium sa core (mga elemento ng gasolina). Ang lahat ng naipon sa mga tubo ay dapat na ilabas mula sa reaktor at ilibing. O i-recycle para sa muling paggamit, na mas kaakit-akit, dahil sa industriya ng nukleyar lahat ay nagsusumikap para sa walang basurang produksyon at pagbabagong-buhay
walkie-talkies. Bakit gumastos ng pera sa pag-iimbak ng nuclear waste kung maaari mong, sa kabaligtaran, gawin silang kumita ng pera?

Sa departamentong ito ng RIAR na sila ay nagtatrabaho sa mga teknolohiya para sa pagbabagong-buhay ng ginastos na nuclear fuel, na naghihiwalay sa radioactive na pataba sa mga kapaki-pakinabang na elemento at sa kung ano ang hindi kailanman magiging kapaki-pakinabang kahit saan.

Para sa layuning ito, ang mga paraan ng paghihiwalay ng kemikal ay kadalasang ginagamit. Ang pinakasimpleng opsyon ay ang reprocessing ng solusyon, ngunit ang pamamaraang ito ay gumagawa ng pinakamalaking dami ng likidong radioactive na basura, kaya ang teknolohiyang ito ay popular lamang sa pinakadulo simula ng panahon ng nukleyar. Sa kasalukuyan, pinapabuti ng RIAR ang tinatawag na "tuyo" na mga pamamaraan, na gumagawa ng mas kaunting solidong basura, na mas madaling itapon, na ginagawa itong malasalamin na masa.

Ang lahat ng mga modernong teknolohikal na pamamaraan para sa muling pagpoproseso ng ginastos na nuclear fuel ay batay sa mga proseso ng pagkuha na tinatawag na Purex process (mula sa English Pu U Recovery EXtraction), na binubuo sa reductive re-extraction ng plutonium mula sa pinaghalong uranium kasama ang mga fission products nito. Ang plutonium na nakahiwalay sa panahon ng reprocessing ay maaaring gamitin bilang gasolina sa isang halo na may uranium oxide. Ang gasolinang ito ay tinatawag na MOX (Mixed-Oxide fuel, MOX). Nakukuha rin ito sa RIAR, sa Department of Fuel Technologies. Ito ay isang promising fuel.

Ang lahat ng mga proseso ng pananaliksik at produksyon ay isinasagawa ng mga operator nang malayuan, sa mga saradong silid at mga kahon ng proteksyon.

Mukhang ganito:

Sa tulong ng naturang mga electromechanical manipulator, kinokontrol ng mga operator ang mga espesyal na kagamitan sa "mainit" na mga cell. Ang operator ay protektado mula sa mataas na radyaktibidad sa pamamagitan lamang ng meter-kapal na lead glass, na binubuo ng 9-10 magkahiwalay na mga plato, 10 cm ang kapal.

Ang halaga ng isang baso lamang ay maihahambing sa halaga ng isang apartment sa Ulyanovsk, at ang buong silid ay tinatayang halos 100 milyong rubles. Sa ilalim ng impluwensya ng radiation, unti-unting nawawala ang transparency ng salamin at kailangang palitan. Nakikita mo ba ang "kamay" ng manipulator sa larawan?

Upang matutunan kung paano mahusay na kontrolin ang isang manipulator, kailangan mo ng mga taon ng pagsasanay at karanasan. Ngunit sa kanilang tulong, kung minsan ay kinakailangan na magsagawa ng mga operasyon tulad ng pag-unscrew at paghigpit ng maliliit na nuts sa loob ng kamara.

Sa mesa sa bulwagan ng "mainit" na mga cell, maaari mong makita ang mga sample ng nuclear fuel sa mga glass capsule. Maraming mga bisita sa laboratoryo ang patuloy na sumulyap sa maleta na ito at natatakot na lumapit. Ngunit ito ay isang dummy lamang, kahit na isang napaka-makatotohanan. Ito ay eksakto kung ano ang hitsura ng uranium dioxide, kung saan ginawa ang mga magic fuel pellets para sa mga fuel rod - isang makintab na itim na pulbos.

Ang uranium dioxide ay walang mga phase transition at hindi gaanong madaling kapitan sa mga hindi kanais-nais na pisikal na proseso na nangyayari sa uranium metal sa mataas na temperatura ng core. Ang uranium dioxide ay hindi nakikipag-ugnayan sa zirconium, niobium, hindi kinakalawang na asero at iba pang materyales kung saan ginawa ang mga fuel assemblies at fuel rod tubes. Ginagawang posible ng mga katangiang ito na gamitin ito sa mga nuclear reactor, na nakakakuha ng mataas na temperatura at, dahil dito, mataas na kahusayan ng reaktor.

Ang manipulator control panel ay isang bahagyang naiibang pagbabago. Walang salamin sa cell na ito, kaya ang pagsubaybay ay isinasagawa gamit ang mga camera na naka-install sa loob.

Ano ito?! Isang lalaki sa isang mainit na selda?! Pero...

Okay lang, "malinis" na camera. Sa panahon ng pagpapanatili, ang antas ng radiation dito ay hindi lalampas sa mga pinahihintulutang halaga, kaya maaari kang magtrabaho dito kahit na walang espesyal na kagamitan sa proteksyon ng radyo. Tila, ito ay sa silid na ito na ang huling pagpupulong ng mga pagtitipon ng gasolina ay isinasagawa mula sa mga baras ng gasolina na sinisingil na ng mga uranium pellets.

Dahil hindi ito masyadong komportableng malapit sa buksan ang nuclear fuel, ang antas ng radiation sa laboratoryo ay hindi lalampas sa mga natural na halaga. Ang lahat ng ito ay nakakamit sa pamamagitan ng mahigpit na mga diskarte sa kaligtasan ng radiation. Ang mga tao ay nagtatrabaho bilang mga operator sa loob ng mga dekada nang walang pinsala sa kanilang kalusugan.

Bagama't ang enerhiyang nuklear ay hindi ganap na ligtas ngayon, mas maraming reactor at power plant sa buong mundo ang itinatayo kaysa sarado. Kaya sa Estados Unidos ng Amerika ang bilang ng mga operating reactor ay lumampas lamang sa isang daan, sa France (ang pangalawang pinakamalaking bilang ng mga mapayapang atomo sa planeta) - mga 60, at nagbibigay sila ng halos 80% ng kuryente na nabuo sa bansa.

Ang gasolina para sa isang nuclear reactor ay fuel rods. Ito ay isang elemento kung saan direktang nangyayari ang isang kinokontrol na chain reaction. Paano gumagana ang "kahoy na panggatong" ng isang nuclear boiler, paano ginawa ang mga ito, at ano ang nangyayari sa gasolina sa gitna ng planta ng kuryente?

Ano ang isang nuclear chain reaction

Ito ay kilala na ang nuclei ng mga atomo ay binubuo ng mga proton at neutron. Halimbawa, ang nucleus ng uranium atom ay naglalaman ng 92 proton at 143 o 146 neutron. Ang salungat na puwersa sa pagitan ng mga proton na may positibong sisingilin sa nucleus ng uranium ay napakalaki, mga 100 kgf sa isang solong (!) atom. Gayunpaman, pinipigilan ng mga puwersang intranuclear ang nucleus mula sa paglipad. Kapag ang isang libreng neutron ay tumama sa isang uranium nucleus (isang neutral na particle lamang ang maaaring lumapit sa nucleus), ang huli ay nade-deform at nakakalat sa dalawang halves kasama ang dalawa o tatlong libreng neutron.

Ang mga napaka-libreng neutron na ito ay umaatake sa nuclei ng iba pang mga atomo, atbp. Kaya, ang bilang ng mga banggaan ay tumataas nang husto at sa isang segundo ay naghiwa-hiwalay ang buong masa ng radioactive metal. Ang pagkawatak-watak na ito ay sinamahan ng pagkalat ng mga fragment sa halos liwanag na bilis sa lahat ng direksyon; ang kanilang mga banggaan sa mga molekula sa kapaligiran ay nagdudulot ng pag-init hanggang sa ilang milyong degree. Ito ay isang larawan ng isang ordinaryong nuclear explosion. Itinuturo ng TVEL ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa isang mapayapang direksyon. Paano ito nangyayari?

Kinokontrol na reaksyong nuklear

Upang ang isang reaksyong nuklear ay mapanatili ang sarili at maging isang chain reaction, isang sapat na dami ng radioactive fuel ay kinakailangan (ang tinatawag na "kritikal na masa"). Sa mga sandatang nuklear, ang isyung ito ay nalutas nang simple: ang dalawang ingots ng armas-grade metal (uranium 235, plutonium 239, atbp.) na may masa ng bawat isa ay bahagyang mas mababa kaysa sa kritikal ay pinagsama sa isang buo gamit ang pagsabog ng ordinaryong TNT.

Ang pamamaraang ito ay hindi angkop para sa mapayapang paggamit ng atom. Ang figure ay schematically na nagpapakita ng istraktura ng isang simpleng nuclear reactor. Ang bawat elemento ng gasolina (elemento ng gasolina - uranium fuel) ay mas mababa kaysa sa kritikal sa masa, ngunit ang kanilang kabuuang timbang ay lumampas sa markang ito. Ang pagiging malapit sa isa't isa, ang mga fuel rod ay "nagpapalit" ng mga libreng neutron. Salamat sa mutual neutron bombardment na ito, ang isang nuclear chain reaction ay pinananatili sa reactor. Ang mga graphite rod ay gumaganap ng papel ng isang uri ng "preno" ng proseso ng nukleyar. Ang graphite ay isang mahusay na sumisipsip ng neutron; ang reaksyon ay basa kapag ang mga rod ng materyal na ito ay inilalagay sa pagitan ng mga fuel rod. Ito ay ganap na huminto sa pagpapalitan ng mga libreng neutron.

Kaya, ang reaksyon ay nasa ilalim ng patuloy na awtomatikong kontrol. Ang pagkabulok ay sinamahan ng paggalaw ng mga fragment ng uranium nuclei sa coolant medium, na nagpapainit nito sa kinakailangang temperatura.

Paano nabuo ang kuryente?

Ang karagdagang disenyo ng isang nuclear power plant ay hindi gaanong naiiba mula sa isang maginoo na thermal na tumatakbo sa gas, fuel oil o karbon. Ang pagkakaiba ay na sa isang thermal power plant init ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsunog ng fossil hydrocarbons, habang sa isang nuclear power plant ang coolant ay pinainit ng mga fuel rod ng nuclear reactors.

Ang coolant na dinala sa temperatura na 500-800 °C (maaari itong maging sobrang init na tubig, mga tinunaw na asing-gamot, at kahit na mga likidong metal) ay nagpapainit ng tubig sa isang espesyal na heat exchanger, na ginagawa itong tuyo na singaw. Ang singaw ay umiikot sa isang turbine na naka-mount sa parehong baras bilang isang generator, na bumubuo ng electric current.

Ano sila?

Ang mga unang nuclear reactor ay mga homogenous na aparato. Ang mga ito ay mga boiler na naglalaman ng nuclear fuel (karaniwang likido, mas madalas na gas). Ito ay isang pagtunaw ng uranium salts o mahinang enriched na uranium, kung minsan ay isang suspensyon ng uranium dust, atbp. Ang proseso ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang moderator sa core sa anyo ng mga plate o rod na gawa sa isang materyal na nagpapabagal ng mabuti sa mga libreng neutron. Inilipat ang init sa tubig sa pamamagitan ng mga heat exchanger na direktang matatagpuan sa core, tulad ng mga grates sa isang coal furnace.

Ang aming pagguhit ay nagpapakita ng isang heterogenous nuclear reactor, kung saan mayroon na ngayong ganap na mayorya sa mundo. Ang ganitong mga "nuclear boiler" ay mas madaling mapanatili, baguhin ang gasolina sa kanila, ayusin ang mga ito, sila ay mas ligtas at mas maaasahan kaysa sa mga lumang homogenous.

Ang isa pang bonus ng paggamit ng uranium fuel rods ay ang henerasyon sa mga ito, bilang resulta ng neutron irradiation ng uranium nuclei, ng isang elemento tulad ng plutonium 239, na pagkatapos ay ginagamit bilang gasolina para sa maliliit na laki ng nuclear reactor, gayundin bilang isang armas. metal.

Saan nagmula ang gasolina para sa mga nuclear power plant?

Ang uranium ay minahan sa maraming bansa sa mundo sa pamamagitan ng open-pit (quarry) o mga pamamaraan ng pagmimina. Sa una, ang ore ay hindi naglalaman ng uranium mismo, ngunit ang oksido nito. Ang paghihiwalay ng metal mula sa oksido ay isang kumplikadong kadena ng mga pagbabagong kemikal. Hindi lahat ng bansa sa mundo ay kayang kumuha ng mga negosyo para sa produksyon ng nuclear fuel.

Ang karagdagang gawain ay upang pagyamanin ang minahan ng uranium. Mas mababa sa 1% ng uranium 235 ang matatagpuan sa natural na materyal, ang natitira ay isotope 238. Ang paghihiwalay ng dalawang elementong ito ay napakahirap. Ang mga centrifuges para sa pagpapayaman ng uranium ay lubhang kumplikadong mga aparato.

Upang ang uranium ay maging lubos na pinayaman (ang nilalaman ng 235 isotope ay tumaas sa 20%), ito ay kailangang dumaan ng hanggang sa isang libong mga hakbang sa pagproseso pagkatapos na maging gas.

Paano gumagana ang TVEL?

Ang pinayaman na uranium ay nahuhulog sa mga kamay ng mga inhinyero, ngunit ito ay ginagamit pa rin para sa nuclear fuel. Ang paggawa ng gasolina na ito ay katulad ng metalurhiya ng pulbos. Ang pulbos na metal (o ang mga kemikal na compound nito) ay idinidiin sa maliliit na tableta na halos isang sentimetro ang lapad.

Ang mga produktong gawa sa uranium metal ay mas angkop na makatiis sa mala-impyernong kondisyon sa loob ng isang reaktor, ngunit ang dalisay na elemento ay napakamahal na gawin. Ang uranium dioxide ay mas mura, ngunit upang hindi ito gumuho sa ilalim ng napakalaking presyon at init, kailangan itong lutuin sa ilalim ng napakalaking presyon sa temperatura na higit sa 1000 °C.

Ang TVEL ay isang set ng naturang mga washer na mga 2-4 metro ang haba, na inilagay sa isang tubo na gawa sa bakal o iron-molybdenum alloys. Ang mga fuel rod mismo ay binuo sa isang bundle ng ilang sampu o kahit na daan-daan. Ang set na ito ay tinatawag na fuel assembly (FA).

Ang mga FA ay direktang naka-install sa gitna ng isang nuclear reactor. Sa isang reactor ang kanilang bilang ay maaaring umabot ng ilang daan. Habang nabubulok ang uranium, nawawalan ng kakayahan ang mga fuel rod na makagawa ng init, pagkatapos ay pinapalitan ang mga ito. Ngunit ang isang kilo ng teknikal na uranium, na pinayaman sa isang nilalaman ng 235 isotope 4%, sa panahon ng buhay nito sa isang nuclear reactor ay namamahala upang makagawa ng parehong dami ng enerhiya na makukuha sa pamamagitan ng pagsunog ng 300 standard na dalawang-daang-litro na bariles ng heating oil.

Hindi pa katagal, sa aking blog, napag-usapan ko na kung paano at saan ginawa ang pinakamahal na metal sa mundo - California-252. Ngunit ang paggawa ng sobrang mahal na sangkap na ito ay hindi lamang ang aktibidad ng Scientific Research Institute of Atomic Reactors (NIIAR) sa Dimitrovgrad. Mula noong dekada 70, ang sentro ng pananaliksik ay may Fuel Technologies Department, kung saan sila ay gumagawa ng mga pamamaraang pangkalikasan para sa paggawa ng butil-butil na uranium oxide at pagpoproseso ng na-irradiated na nuclear fuel (kabilang ang plutonium na may gradong armas).

(pinagmulan ng larawan - sdelanounas.ru)

(pinagmulan - lab-37.com)

Karaniwan, ang pagpupulong ng gasolina ay isang heksagonal na bundle ng mga elemento ng gasolina na 2.5-3.5 m ang haba, na humigit-kumulang na tumutugma sa taas ng core ng reaktor. Ang mga FA ay ginawa mula sa hindi kinakalawang na asero o zirconium alloy (upang mabawasan ang pagsipsip ng neutron). Ang mga elemento ng gasolina (manipis na tubo) ay pinagsama sa mga pagtitipon ng gasolina upang pasimplehin ang accounting at paggalaw ng nuclear fuel sa reactor. Ang isang fuel assembly ay karaniwang naglalaman ng 18–350 fuel elements. Ang reactor core ay karaniwang naglalaman ng 200–1600 fuel assemblies (depende sa uri ng reactor).

Ganito ang hitsura ng takip ng reaktor (boiler), kung saan matatagpuan ang mga pagtitipon ng gasolina sa isang patayong posisyon. Isang parisukat - isang pagpupulong. Ang isang pagpupulong ay humigit-kumulang 36 na tubo (para sa reaktor ng RBMK, na ipinapakita sa larawan sa ibaba; para sa iba pang mga reaktor mayroong higit pang mga tubo, ngunit mas kaunting mga pagtitipon).

(pinagmulan ng larawan - visualrian.ru)

At ito ay kung paano nakaayos ang fuel rod tube na bumubuo sa mga fuel assemblies:

RBMK reactor fuel element na disenyo: 1 - plug; 2 - uranium dioxide tablet; 3 - zirconium shell; 4 - tagsibol; 5 - bushing; 6 - tip.

Mga elemento ng gasolina (mga tubo) at katawan ng pagpupulong ng gasolina:

Ang lahat ng mga proseso ng pananaliksik at produksyon ay isinasagawa ng mga operator nang malayuan, sa mga saradong silid at mga kahon ng proteksyon.

Mukhang ganito:

Ang manipulator control panel ay isang bahagyang naiibang pagbabago. Walang salamin sa cell na ito, kaya ang pagsubaybay ay isinasagawa gamit ang mga camera na naka-install sa loob.

Ano ito?! Isang lalaki sa isang mainit na selda?! Pero…

Ang artikulo ay nagsasalita tungkol sa kung ano ang mga fuel rod, kung ano ang kailangan nito, kung saan ginagamit ang mga ito, kung paano ito nilikha, at kung may mga reactor na hindi gumagamit ng mga fuel rod.

Panahon ng Atomic

Marahil ang pinakabatang sangay ng enerhiya ay nuklear. Sa pagtatapos lamang ng ika-19 na siglo ay bahagyang naiintindihan ng mga siyentipiko kung ano ang radyaktibidad at kung anong mga sangkap ang may mga katangiang ito. At ang kaalamang ito ay nagkakahalaga ng maraming tao sa kanilang buhay, dahil ang mapanirang epekto ng radiation sa mga buhay na organismo ay nanatiling hindi kilala sa loob ng mahabang panahon.

Nang maglaon, ang mga radioactive na materyales ay nakahanap ng aplikasyon sa parehong buhay sibilyan at militar. Sa kasalukuyan, lahat ng mauunlad na bansa ay may sariling mga sandatang nuklear at mga plantang nukleyar, na ginagawang posible na makakuha ng malaking halaga ng enerhiya anuman ang mga fossil fuel o likas na yaman tulad ng tubig (pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga hydroelectric power plant).

Ang TVEL ay...

Ngunit upang makabuo para sa produksyon ng kuryente o iba pang mga layunin, kailangan mo munang gumawa ng naaangkop na gasolina, dahil bagaman ang natural na uranium ay may radyaktibidad, ang enerhiya nito ay hindi sapat. Samakatuwid, sa karamihan ng mga uri ng mga reactor, ginagamit ang gasolina, na, naman, ay ikinarga sa mga espesyal na aparato na tinatawag na mga rod ng gasolina. Ang elemento ng gasolina ay isang espesyal na aparato na bahagi ng isang nuclear reactor at naglalaman ng kanilang disenyo at uri ng gasolina, na susuriin namin nang mas detalyado.

Disenyo

Depende sa uri ng reaktor, ang ilang mga parameter ng mga elemento ng gasolina ay maaaring mag-iba, ngunit ang kanilang pangkalahatang disenyo at prinsipyo ng disenyo ay pareho. Sa madaling salita, ang fuel rod ay isang guwang na tubo na gawa sa ilang iba pang mga metal, kung saan naka-install ang uranium dioxide fuel pellets.

panggatong

Ang uranium ay ang pinaka-tinatanggap na radioactive na materyal; maraming iba pang mga isotopes ang ginawa mula dito, na ginagamit kapwa sa industriya at sa mga armas. Ang pagkuha nito ay hindi gaanong naiiba sa pagkuha ng karbon, at sa natural na estado nito ay ganap itong ligtas para sa mga tao. Kaya ang mga kuwento tungkol sa kung saan ipinatapon ang mga bilanggo ay hindi hihigit sa isang gawa-gawa. Ang isang tao ay mas malamang na mamatay dahil sa kawalan ng sikat ng araw at pagsusumikap sa isang minahan kaysa sa radiation sickness.

Ang uranium ay minahan nang napakasimple - ang bato ay nasira ng mga pagsabog, pagkatapos nito ay inihatid sa ibabaw, kung saan ito ay sumasailalim sa pag-uuri at karagdagang pagproseso. Ang proseso ng uranium enrichment ay maaaring isagawa sa iba't ibang paraan, ngunit sa Russia ito ay ginagawa gamit ang gas centrifuges. Una, ang uranium ay na-convert sa isang gas na estado, pagkatapos kung saan ang gas ay pinaghihiwalay sa mga centrifuges sa ilalim ng impluwensya ng centrifugal force at ang mga kinakailangang isotopes ay pinaghihiwalay. Pagkatapos nito, ang mga ito ay na-convert sa uranium dioxide, pinindot sa mga tablet at na-load sa mga rod ng gasolina. Ito ang pinakakaraniwang paraan ng paggawa ng gasolina para sa mga elemento ng gasolina.

Aplikasyon

Ang bilang ng mga fuel rod sa isang reactor ay depende sa laki, uri at kapangyarihan nito. Pagkatapos ng pagmamanupaktura, sila ay na-load sa isang reaktor, kung saan ang isang nuclear decay reaksyon ay nagsisimula na mangyari, bilang isang resulta kung saan ang isang malakas na release ng isang malaking halaga ng init ay nangyayari, na nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya. Gayundin, ang kapangyarihan ng reaktor ay maaaring kontrolin ng bilang ng mga elemento ng gasolina sa lugar ng pagtatrabaho. Paminsan-minsan, habang ginagamit ang mga ito, pinapalitan sila ng mga bago, na may "sariwang" uranium dioxide na mga tablet. Kaya ngayon alam na natin kung ano ang ibig sabihin ng mga fuel rod, kung paano ito ginawa at kung ano ang kailangan nito. Gayunpaman, hindi lahat ng nuclear reactor ay nangangailangan ng mga naturang elemento, at ito ay mga RTG.

RTG

Ang isang radioisotope ay isang aparato na katulad sa prinsipyo sa mga nuclear reactor, ngunit ang kanilang proseso ay batay hindi sa isang chain reaction ng pagkabulok ng mga atomo, ngunit sa isang thermal. Sa madaling salita, ito ay isang malaking pag-install na gumagawa ng maraming init na may radioactive na materyal, na kung saan ay direktang na-convert sa kuryente. Hindi tulad ng mga nuclear reactor, ang mga RTG ay walang gumagalaw na bahagi at mas maaasahan, compact at matibay. Ngunit sa parehong oras mayroon silang mas mababang kahusayan.

Ang mga ito ay ginagamit pangunahin sa mga kundisyong iyon kung saan imposibleng makakuha ng enerhiya sa ibang mga paraan, o ang mga pamamaraang ito ay napakahirap. Sa mga taon ng USSR, ang mga RTG ay ibinibigay sa mga istasyon ng pananaliksik at meteorolohiko ng Far North, mga lighthouse sa baybayin, mga sea buoy, atbp.

Sa kasalukuyan, ang kanilang buhay ng serbisyo ay nag-expire na, ngunit ang ilan sa kanila ay nananatili pa rin sa kanilang orihinal na mga lokasyon at kadalasan ay hindi man lang pinoprotektahan sa anumang paraan. Bilang resulta nito, nangyari ang mga aksidente, halimbawa, sinubukan ng mga mangangaso para sa mga non-ferrous na metal na lansagin ang ilan sa mga pag-install na ito at nakatanggap ng matinding radiation, at sa Georgia, ginamit ng mga lokal na residente ang mga ito bilang mga pinagmumulan ng init at nagdusa din ng radiation sickness.

Kaya ngayon alam natin ang istraktura ng mga elemento ng gasolina at nasuri ang kanilang kahulugan. Ang mga fuel rod ay mahalagang bahagi ng reaktor, kung wala ang operasyon ay imposible.