95. Будова ядерного реактора

Активна зона ядерного реактора — область, в якій розташовані збірки (ТВЗ) ядерного палива і відбувається контрольована ланцюгова реакція поділу ядер важких ізотопів урану або плутонію. В ході ланцюгової реакції виділяється енергія у вигляді нейтронного і γ-випромінювання, β-розпаду, кінетичної енергії осколків поділу.

Бланкет (англ. blanket) — одна з основних частин термоядерного реактора. Бланкет реактора є спеціальною оболонкою, що оточує плазму, в якій відбуваються термоядерні реакції і яка слугує для утилізації енергії термоядерних нейтронів.

Глибоко ешелонований захист — сукупність послідовних фізичних бар'єрів на шляху розповсюдження радіоактивних речовин та іонізуючих випромінювань у поєднанні з технічними засобами і організаційними заходами, спрямованими на недопущення відхилень від нормальних умов експлуатації, запобігання аваріям і обмеження їх наслідків.[5]

Герметична оболонка — комплексна структура, до якої входять також системи складних трубних і кабельних проходок великого розміру. За гермооболонками ведуть спеціальний технічний нагляд з регулярними випробуваннями їх функцій з інспекціями державних органів. До матеріалів, монтажу, налагодження та експлуатації висуваються жорсткі вимоги

Парогенера́тор — установка (апарат), що виробляє (генерує) водяну пару з тиском, який перевищує атмосферний. Найбільш поширенні парогенератори (парові котли, котлоагрегати), в яких використовується тепло, що виділається при згорянні у топці органічне паливо. Встановлюються такі парогенратори на конденсаційних електростанціях, теплоелектроцентралях та інших.

Тепловидільний елемент (ТВЕЛ) — головний конструктивний елемент активної зони ядерного реактора, в якому знаходиться ядерне паливо. У Твелах відбувається ділення важких ядер 235U, 239Pu або 233U, що супроводиться виділенням теплової енергії, яка потім передається теплоносій.

Циркуляційний насос - використовується для створення циркуляції теплоносія в першому контурі АЕС із реакторами типу ВВЕР. Насос - вертикальний, відцентровий, одноступінчастий. Для компенсації теплових деформацій головного циркуляційного контуру реакторної установки, конструкцією насоса передбачена можливість його переміщення в будь-якому горизонтальному напрямку. Це здійснюється за допомогою трьох кулькових опор, закріплених на опорних лабетах насоса.

Корпус насоса з'єднаний зварюванням з головним циркуляційним контуром реакторної установки. Корпус має 3 цапфи для приєднання замків з вертикальними й горизонтальними пристроями, що розкріплюють, які служать для сприйняття сейсмічних навантажень. Головний циркуляційний насос поставляється в комплекті з антиреверсним пристроєм і виносним двигуном. Насос розміщується в герметичній захисній оболонці й недоступний для проведення технічного обслуговування під час роботи реакторної установки.

96. Реакції синтезу

Ядерна енергія може вивільнятись не тільки під час поділу важких ядер на легші, а також під час злиття легких ядер у важчі.Однак злиття атомних ядер не відбувається за звичайних умов, оскільки атомні ядра, що мають позитивні заряди зазнають сильного відштовхування. У разі зближення двох таких ядер з масовими числами А і і А₂ на відстань починає виявлятись ядерна взаємодія (притягання) нуклонів, що за значенням перевищує електростатичне відштовхування ядер. У цьому випадку два ядра А і і А2 зливаються в одне з більшою енергією зв’язку, і відбувається вивільнення енергії. Друге ядро що розміщене в полі ядра має невелику ймовірність тунельно пройти через потенційний бар’єр і за умови Зі збільшенням енергії відносного ядер ширина бар’єра зменшується, а імовірність тунельного зближення різко зростає.

Енергію відносного руху ядер можна збільшити шляхом підвищення температури. Таке підвищення температури приводить до швидкого зростання ймовірності тунельного зближення ядер Оскільки необхідну для злиття ядер кінетичну енергію підводять до них як теплову енергію, то такі реакції ще називають реакціями злиття (синтезу).

Між кінетичною енергією частинок і температурою існує зв’язок

Якщо кінетична енергія, необхідна для подолання кулонівського бар’єра, відома, то з попереднього співвідношення можна оцінити температуру, за якої відбуватиметься термоядерна реакція злиття цих ядер. Висота потенціального бар’єра у випадку зближення двох протонів Підставимо і отримаємо:

Отже, щоб відбувалася термоядерна реакція злиття легких ядер, необхідно створити високу температуру - близько десяти мільйонів градусів, і забезпечити, щоб кількість енергії, яка виділяється під час термоядерної реакції, перевищувала енергетичні витрати. Якщо енергетичні витрати перевищуватимуть енергію, що виділяється, то температура знизиться і термоядерна реакпія припиниться. Тритієво-дейтерієва суміш зазнає реакції злиття ядер за Термоядерні реакції з сумішами інших ядер

починаються за ще вищих температур. Такі високі температури в земних умовах сьогодні можна створити тільки вибухом атомної бомби.