Ядерний реактор і керована реакція
Основною частиною атомної електростанції є ядерний реактор. Саме там відбувається перетворення внутрішньої енергії ядер в електричну енергію. Розглянемо, як влаштований ядерний реактор.
Як влаштований ядерний реактор
У ядерному реакторі відбувається керована ядерна реакція. Як паливо використовують в основному уран-235. Так як в природному урані ізотопу уран-235 недостатньо, то його збагачують до 5%. Зі збагаченого урану виготовляють паливні уранові стрижні.
Уран-235 ділиться ефективно під дією повільних нейтронів. При ядерній реакції утворюються в основному швидкі нейтрони, тому їх необхідно уповільнювати. Для цього використовують найчастіше воду.
Отже, в робочій зоні реактора знаходяться стрижні збагаченого урану і вода. Робоча зона оточена відбивачем, який відображає розлітаються нейтрони і захисної бетонної оболонкою, яка затримує всі частинки, що утворюються в результаті поділу.
Як тримають ядерну реакцію під контролем
Також в робочу зону вводять спеціальні уповільнюють стрижні, які можуть дуже ефективно поглинати нейтрони. Глибиною занурення цих стрижнів регулюють інтенсивність реакції. Коли уповільнюють стрижні занурені повністю, реакція йти не може. Це робиться з метою безпеки, щоб тримати реакцію під контролем.
З тією ж метою уранові паливні стрижні робляться невеликими. Один такий стрижень не в змозі підтримувати ланцюгову реакцію. Реакція можлива лише при введенні всіх уранових стрижнів в робочу зону.
Коли введена вся маса палива, поступово виводять уповільнюють стрижні. Починається ланцюгова реакція. У результаті поділу ядер урану утворюються осколки ядер і нейтрони, що розлітаються з величезною швидкістю. Вони взаємодіють з молекулами води і сповільнюються. При цьому вода нагрівається.
Сповільнившись, нейтрони потрапляють в нові ядра урану і продовжують реакцію поділу. Гаряча вода з робочої зони піднімається по контуру і проходить через теплообмінник, в якому знаходиться змійовик другого контуру. У другому контурі також циркулює вода.
Вода в змійовику нагрівається від гарячої води з першого контуру. Перетворюючись на пару, вода з другого контуру обертає турбіну, яка з’єднана з ротором генератора електричного струму. У результаті обертання ротора з’являється електричний струм в об’єднаному з ним статорі.
Перетворення внутрішньої енергії ядер в електрику
Таким чином, ланцюжок одержання електрики з атомної енергії така
Здійснюють керовану ядерну реакцію в робочій зоні?
? вода навколо уранових стрижнів уповільнює отримувані нейтрони і відводить утворюється тепло?
? вода з робочої зони нагріває воду в другому контурі до стану пара?
? пара обертає турбіну?
? турбіна обертає ротор електрогенератора?
? у статорі електрогенератора утворюється електрику?
? отримане електрика подається споживачам по дротах.