Научно-технический энциклопедический словарь - ядерный реактор

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР, устройство, в котором реакция ДЕЛЕНИЯ АТОМНОГО ЯДРА (а иногда ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ см. ТОКАМАК) используется для выработки энергии или для производства радиоактивных веществ. Топливом в ядерном реакторе служат тяжелые радиоактивные металлы: УРАН-235, уран-233 или ПЛУТОНИЙ-239. Атомы этих металлов спонтанно расщепляются, подвергаясь процессу, называемому РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД Некоторые НЕЙТРОНЫ, высвобождаемые в этом процессе, ударяют в ядра топливных атомов, заставляя их подвергаться делению и излучать еще больше нейтронов. Эти нейтроны, в свою очередь, ударяют больше атомов, и таким образом начинается ЯДЕРНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ Обычно при цепных реакциях применяют вещества, называемые ЗАМЕДЛИТЕЛЯМИ, для уменьшения скорости нейтронов до скорости , на которой цепная реакция является самоподдерживающейся. Этот процесс происходит в активной зоне ядерного реактора. Цепная реакция управляется путем вставления в активную зону реактора регулирующих стержней, которые содержат материал, впитывающий нейтроны, например, кадмий или бор. Тепло, вырабатываемое ядерной реакцией, поглощается циркулирующим теплоносителем и перемещается в паровой котел, где под воздействием этого тепла образуется пар. Пар приводит в движение ТУРБИНУ, вращающую ГЕНЕРАТОР, который в свою очередь производит электричество. В зависимости от типа теплоносителя различают несколько видов ядерных реакторов. Например, ядерный реактор с кипящей водой и реактор с водой под давлением самый распространенный на сегодняшний день тип реактора. Оба эти реактора используют воду в качестве теплоносителя и замедлителя. В усовершенствованных газоохлаждаемых реакторах в роли теплоносителя выступает газ, обычно углекислый. В быстрых реакторах не используются замедлители, а деление атомного ядра вызывается БЫСТРЫМИ НЕЙТРОНАМИ Этот вид реактора создает большую температуру, и в качестве теплоносителя здесь используется жидкий металл, обычно жидкий натрий. Такие реакторы производят больше расщепляющегося вещества, чем расходуют, и иногда называются «реакторами-размножителями». Лишние нейтроны, полученные в процессе деления атомных ядер топлива, такого как уран-235, не поглощаются регулирующими стержнями, а используются для бомбардировки атомов менее активного урана-238, который при этом превращается в активный изотоп плутоний-239. Когда первичное топливо заканчивается, плутоний может быть использован как ядерное топливо для других реакторов или в АТОМНОМ ОРУЖИИ см. также ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Реактор с водой под давлением так назван, потому что первый теплоноситель (1), проходящий по активной зоне ядерного реактора (2), находится под давлением, которое предохраняет его от вскипания. Топливо, уран-235, загружается в реактор в капсулах(«таблетках») (3), помещенных в топливные стержни (4). Для предотвраще-ния бесконтрольной цепной реакции, топливные стержни разделены регулирующими стержнями из графита (5). Все стержни загружаются в реактор сверху (6). Первый теплоноситель нагревается за смет реакции деления, проходящей в топливных стержнях, и направляется в паровой генератор (7), где он перегревает второй теплоноситель. Второй теплоноситель(8) покидает защитный сосуд (9) и вращает турбину (10), которая посредством генератора (11)производит электричество. Третий теплоноситель (12) охлаждает второй теплоноситель, передавая тепло в море, реку или озеро. Уменьшение температуры второго теплоносителя увеличи вает эффективность переноса тепла от первого ко второму теплоносителю Прилагаемая фото