My OperaNuklearni Reaktor
Sunday, February 16, 2014 11:11:52 AM
Pripremila - Dolores Rodin : Nuklearni Reaktor
,..- uređivano u Zagrebu 11.02.2014.,
= Nuklearni Reaktor : Nuklearni je reaktor naprava, u kojoj se odvijapostojana kontrolirana nuklearna lančana reakcija (za razliku od nuklearnebombe u kojoj je reakcija eksplozivna i nekontrolirana). Najvažnija primjenanuklearnih reaktora je danas u proizvodnji električne energije - nuklearnaenergija. Istraživački reaktori služe za dobivanje radioaktivnih izotopa ipokuse s neutronskim zračenjem. Povijesno su prvi reaktori izgrađeni zaproizvodnju Plutonija korištenog u nuklearnom oružju, a također su i prvireaktori za pogon podmornica i brodova razvijeni za vojne svrhe (ipak mnogomanji nego oni u nuklearnim elektranama).
= Reaktorska posuda i reaktorska jezgra : Nuklearni reaktorsastoji se od reaktorske posudeu kojoj se nalazi reaktorska jezgra.Glavni dijelovi jezgre nuklearnog reaktora su - gorivo, usporivač (moderator)- rashladno sredstvo, te upijajući(apsorpcijski) materijali.Glavna razlika pojedinih tipova reaktora ovisi o izboru materijala tihdijelova.
Nuklearni reaktor može se klasificirati prema :
= energiji neutrona koji izazivaju fisije,
= materijalu usporivača (moderator),
= materijalu rashladnog sredstva,
= razvojnim kategorijama,
= upotrebi goriva,
Kao što konvencionalne elektrane proizvode električnu energiju, koristeći toplinskuenergiju oslobođenu izgaranjem fosilnih goriva, tako nuklearni reaktoripretvaraju toplinsku energiju oslobođenu iz nuklearne fisije. Kada velikafisijska atomska jezgra kao što je uranij-235 ili plutonij-239 apsorbira neutron,može doći do nuklearne fisije. Teška jezgra cijepa se na dvije ili više lakšihjezgri, oslobađajući pritom Kinetičku Energiju,Gama Zračenje i slobodne neutronepoznate pod zajedničkim nazivom kao Fisijski Produkti.
Drugi fisijski atomi mogu kasnije apsorbirati dio ovih neutrona i pokrenutidaljnje fisijske događaje, koji oslobađaju još više neutrona i tako dalje. Toje poznato kao Nuklearna Lančana Reakcija,koja se može kontrolirati korištenjem neutronskih upijača (apsorbera) i usporivača(moderatora) neutrona. Oni mijenjaju količinu neutrona koji će izazivatidodatne fisije. Nuklearni reaktori obično imaju automatske i ručne sustave zaisključivanje fisijske reakcije, ukoliko se otkrije da su uvjeti nesigurni.
= Usporivači neutrona (moderatori): najčešće koriste ObičnuLaganu vodu (75% većina reaktora), čvrsti Grafit (20% reaktora) i Tešku vodu(5% reaktora). Berilij je, isto tako, bio korišten kod nekih eksperimentalnihtipova, a kao druga mogućnost predložen je i Ugljikovodik.
= Proizvodnja topline : Jezgra reaktora proizvodi toplinu namnogo načina. Kinetička energija fisijskih produkata pretvara se u toplinskuenergiju kada se jezgre sudaraju sa susjednim atomima. Reaktor apsorbira nekeod Gama Zraka, koje su nastale tijekom fisije, te pretvara njihovu energiju utoplinu. Radioaktivnim raspadom fisijskih produkata i materijala, koji suaktivirani neutronskim upijačima (apsorberima), proizvodi se Toplina. Taj izvortopline od raspada, prisutan je još neko vrijeme nakon što je reaktorisključen.
Kilogram Uranija, U - 235, koji je promijenjen putem nuklearnih procesa,oslobađa otprilike Tri 3., milijuna puta više energije nego kilogram Ugljenakoji je izgorio na konvencionalan način (7,2 × 1013 džula pokilogramu Uranija, U -235, u odnosu na 2,4 × 107 džula po kilogramu ugljena.)
= HlađenjeNuklearnog Reaktora : Obziromna rashladno sredstvo reaktori se dijele na
vodom hlađene reaktore obične lake vodne reaktore, tlačne reaktore ilireaktori s vodom pod tlakom, kipući reaktori ili reaktori s kipućom vodom, tlačniteško vodni reaktori ili reaktori hlađeni i usporavani (moderirani) teškomvodom, reaktore hlađene tekućim metalom,natrijem hlađeni reaktori, olovom hlađeni reaktori, olovo-bizmut hlađenireaktori, plinom hlađene reaktore,reaktore s rastaljenim solima.
Rashladno sredstvo Nuklearnog Reaktora je Obično Voda, koja cirkulira poredjezgre reaktora, kako bi upijala (apsorbirala) Toplinu proizvedenu u reaktoru.Toplina se odvodi iz reaktora i potom se koristi kako bi se proizvela Para.Većina reaktora koristi rashladni sustav koji je fizički odvojen od vode. Kodtakvih reaktora voda se zagrijava do vrenja, da bi se proizvela para pod pritiskom,za korištenje u Parnoj Turbini. To su na primjer tlačni reaktori. Kodprimjerice reaktora s kipućom vodom, Jezgra Nuklearnog Reaktora Izravno ZagrijavaVodu za Parne Turbine. Nova Aktivnost (reaktivnost) Izlaznesnage Nuklearnog Reaktora prilagođava se kontroliranjem količine neutrona kojimogu stvoriti nove fisije. Kontrolne šipke koje su napravljene od Neutronskog upijača(apsorbera) koriste se za upijanje (apsorpciju) neutrona. Što se više neutrona upije(apsorbira) u Kontrolnu Šipku to znači da je ostalo manje slobodnih neutrona,koji bi mogli izazvati fisiju.
= Ako gurnemo kontrolnu šipku dublje u nuklearni reaktor, to će smanjitinjegovu izlaznu snagu.
= Ako izvučemo kontrolnu šipku, to će povećati izlaznu snagu nuklearnog reaktora.
Na prvoj razini kontrole u svim nuklearnim reaktorima, važan fizikalniproces je emisija zakašnjelih neutrona od strane određenog broja fisijskih izotopa,koji su bogati neutronima. Zakašnjeli neutroni čine oko 0,65% ukupnog brojaneutrona nastalih u fisiji, a ostatak je oslobođen odmah nakon fisije. Fisijskiprodukti, koji proizvode zakašnjele neutrone, imaju nakon raspada, zbog emisijeneutrona, polu život koji traje od nekoliko mili sekundi do čak nekolikominuta. Kad se Nuklearni Reaktor održava u zoni lančane reaktivnosti, gdje suzakašnjeli neutroni neophodni kako bi se postigla Kritična Masa, to dajevremena mehaničkim uređajima ili ljudima da kontroliraju lančanu reakciju.
= U drugom slučaju bi Vrijeme Za Intervenciju, između postizanja Kritičnostii Taljenja Jezgre Nuklearnog Reaktora, što nastaje kao rezultatEksponencijalnog Izboja Snage iz normalne nuklearne lančane reakcije, biloprekratko.
Kod nekih Nuklearnih Reaktora, rashladno sredstvo djeluje kao Usporivač(moderator) Neutrona. Usporivač (moderator) povećava snagu Nuklearnog Reaktoratako što izaziva da Brzi Neutroni, oslobođeni u fisiji, Izgube Energiju ipretvore se u Termalne Neutrone. Termalni Neutroni prije izazivaju fisiju negoBrzi Neutroni, zato više usporivača (moderiranja) Neutrona znači i više izlaznesnage Nuklearnog Reaktora.
= Ako je rashladno sredstvo usporivač (moderator), tada promjenetemperature mogu utjecati na gustoću rashladnog sredstva usporivača (moderatora)i samim time promijeniti izlaznu snagu. Rashladno sredstvo više temperaturebilo bi manje gusto i time manje učinkovito kao usporivač (moderator).
Kod drugih Nuklearnih Reaktora rashladno sredstvo djeluje kao upijač(apsorber), tako što apsorbira neutrone na isti način na koji to čine KontrolneŠipke. Kod takvih Nuklearnih Reaktora izlazna snaga može se povećati grijanjemrashladnog sredstva, što ga čini manje gustim upijačem (apsorberom). Nuklearnireaktori obično imaju automatske i ručne sustave za Isključivanje Nuklearnog Reaktorau Hitnim Slučajevima. Takvi sustavi stavljaju velike količine upijača (apsorbera),..-često je to Bor, u obliku Borne kiseline, u reaktor kako bi isključili fisijskureakciju.To se događa ako su uvjeti nesigurni ili se predviđa da bi mogli biti.
= Većina tipova Nuklearnih Reaktora osjetljiva je na proces poznat podnazivom "jodna jama". Ksenon-135 nastaje u procesu fisije i ponaša sekao neutronski upijač (apsorber). On apsorbira neutrone i djeluje na isključivanjeNuklearnog Reaktora. Može se kontrolirati unutar reaktora tako da razinaneutrona i snage bude dovoljno visoka da se može uništiti kada bude proizveden.Normalni fisijski proces isto tako proizvodi Jod-135, koji nakon raspada imapolu život ispod sedam 7., sati, a raspada se na novi Ksenon-135. = Ako se NuklearniReaktor isključi, Jod-135 se nastavlja raspadati u reaktoru na Ksenon-135.Jod-135 se raspada do točke kada nastali Ksenon-135 djeluje tako da je ponovnouključenje Nuklearnog Reaktora teže, na jedan 1., dan ili dva 2., dana, negokad je prvi puta reaktor isključen,..- Privremeno stanje onesposobljenosti zovese „Jodna Jama“.
= Ako Nuklearni Reaktor ima dovoljno dodatnog kapaciteta, još uvijek semože ponovo uključiti prije raspada Joda-135 i Ksenona-135, ali budući da jeEkstra Ksenon-135 "sagoren" pretvaranjem u Ksenon-136, koji nijeneutronski upijač (apsorber), za nekoliko sati Nuklearni Reaktor može postati Nestabilankao rezultat ovakvog "ksenonskog prijelaznog izgaranja snage",..-dolazi do Brzog Pregrijavanja, osim ako Kontrolne Šipke nisu ponovo stavljenekako bi zamijenile neutronsko upijanje (apsorpciju) izgubljenog Ksenona-135.Neuspjeh u provođenju ovakve procedure doveo je do Katastrofe u Černobilu.
,..- uređivano u Zagrebu 11.02.2014.,
= Nuklearni Reaktor : Nuklearni je reaktor naprava, u kojoj se odvijapostojana kontrolirana nuklearna lančana reakcija (za razliku od nuklearnebombe u kojoj je reakcija eksplozivna i nekontrolirana). Najvažnija primjenanuklearnih reaktora je danas u proizvodnji električne energije - nuklearnaenergija. Istraživački reaktori služe za dobivanje radioaktivnih izotopa ipokuse s neutronskim zračenjem. Povijesno su prvi reaktori izgrađeni zaproizvodnju Plutonija korištenog u nuklearnom oružju, a također su i prvireaktori za pogon podmornica i brodova razvijeni za vojne svrhe (ipak mnogomanji nego oni u nuklearnim elektranama).
= Reaktorska posuda i reaktorska jezgra : Nuklearni reaktorsastoji se od reaktorske posudeu kojoj se nalazi reaktorska jezgra.Glavni dijelovi jezgre nuklearnog reaktora su - gorivo, usporivač (moderator)- rashladno sredstvo, te upijajući(apsorpcijski) materijali.Glavna razlika pojedinih tipova reaktora ovisi o izboru materijala tihdijelova.
Nuklearni reaktor može se klasificirati prema :
= energiji neutrona koji izazivaju fisije,
= materijalu usporivača (moderator),
= materijalu rashladnog sredstva,
= razvojnim kategorijama,
= upotrebi goriva,
Kao što konvencionalne elektrane proizvode električnu energiju, koristeći toplinskuenergiju oslobođenu izgaranjem fosilnih goriva, tako nuklearni reaktoripretvaraju toplinsku energiju oslobođenu iz nuklearne fisije. Kada velikafisijska atomska jezgra kao što je uranij-235 ili plutonij-239 apsorbira neutron,može doći do nuklearne fisije. Teška jezgra cijepa se na dvije ili više lakšihjezgri, oslobađajući pritom Kinetičku Energiju,Gama Zračenje i slobodne neutronepoznate pod zajedničkim nazivom kao Fisijski Produkti.
Drugi fisijski atomi mogu kasnije apsorbirati dio ovih neutrona i pokrenutidaljnje fisijske događaje, koji oslobađaju još više neutrona i tako dalje. Toje poznato kao Nuklearna Lančana Reakcija,koja se može kontrolirati korištenjem neutronskih upijača (apsorbera) i usporivača(moderatora) neutrona. Oni mijenjaju količinu neutrona koji će izazivatidodatne fisije. Nuklearni reaktori obično imaju automatske i ručne sustave zaisključivanje fisijske reakcije, ukoliko se otkrije da su uvjeti nesigurni.
= Usporivači neutrona (moderatori): najčešće koriste ObičnuLaganu vodu (75% većina reaktora), čvrsti Grafit (20% reaktora) i Tešku vodu(5% reaktora). Berilij je, isto tako, bio korišten kod nekih eksperimentalnihtipova, a kao druga mogućnost predložen je i Ugljikovodik.
= Proizvodnja topline : Jezgra reaktora proizvodi toplinu namnogo načina. Kinetička energija fisijskih produkata pretvara se u toplinskuenergiju kada se jezgre sudaraju sa susjednim atomima. Reaktor apsorbira nekeod Gama Zraka, koje su nastale tijekom fisije, te pretvara njihovu energiju utoplinu. Radioaktivnim raspadom fisijskih produkata i materijala, koji suaktivirani neutronskim upijačima (apsorberima), proizvodi se Toplina. Taj izvortopline od raspada, prisutan je još neko vrijeme nakon što je reaktorisključen.
Kilogram Uranija, U - 235, koji je promijenjen putem nuklearnih procesa,oslobađa otprilike Tri 3., milijuna puta više energije nego kilogram Ugljenakoji je izgorio na konvencionalan način (7,2 × 1013 džula pokilogramu Uranija, U -235, u odnosu na 2,4 × 107 džula po kilogramu ugljena.)
= HlađenjeNuklearnog Reaktora : Obziromna rashladno sredstvo reaktori se dijele na
vodom hlađene reaktore obične lake vodne reaktore, tlačne reaktore ilireaktori s vodom pod tlakom, kipući reaktori ili reaktori s kipućom vodom, tlačniteško vodni reaktori ili reaktori hlađeni i usporavani (moderirani) teškomvodom, reaktore hlađene tekućim metalom,natrijem hlađeni reaktori, olovom hlađeni reaktori, olovo-bizmut hlađenireaktori, plinom hlađene reaktore,reaktore s rastaljenim solima.
Rashladno sredstvo Nuklearnog Reaktora je Obično Voda, koja cirkulira poredjezgre reaktora, kako bi upijala (apsorbirala) Toplinu proizvedenu u reaktoru.Toplina se odvodi iz reaktora i potom se koristi kako bi se proizvela Para.Većina reaktora koristi rashladni sustav koji je fizički odvojen od vode. Kodtakvih reaktora voda se zagrijava do vrenja, da bi se proizvela para pod pritiskom,za korištenje u Parnoj Turbini. To su na primjer tlačni reaktori. Kodprimjerice reaktora s kipućom vodom, Jezgra Nuklearnog Reaktora Izravno ZagrijavaVodu za Parne Turbine. Nova Aktivnost (reaktivnost) Izlaznesnage Nuklearnog Reaktora prilagođava se kontroliranjem količine neutrona kojimogu stvoriti nove fisije. Kontrolne šipke koje su napravljene od Neutronskog upijača(apsorbera) koriste se za upijanje (apsorpciju) neutrona. Što se više neutrona upije(apsorbira) u Kontrolnu Šipku to znači da je ostalo manje slobodnih neutrona,koji bi mogli izazvati fisiju.
= Ako gurnemo kontrolnu šipku dublje u nuklearni reaktor, to će smanjitinjegovu izlaznu snagu.
= Ako izvučemo kontrolnu šipku, to će povećati izlaznu snagu nuklearnog reaktora.
Na prvoj razini kontrole u svim nuklearnim reaktorima, važan fizikalniproces je emisija zakašnjelih neutrona od strane određenog broja fisijskih izotopa,koji su bogati neutronima. Zakašnjeli neutroni čine oko 0,65% ukupnog brojaneutrona nastalih u fisiji, a ostatak je oslobođen odmah nakon fisije. Fisijskiprodukti, koji proizvode zakašnjele neutrone, imaju nakon raspada, zbog emisijeneutrona, polu život koji traje od nekoliko mili sekundi do čak nekolikominuta. Kad se Nuklearni Reaktor održava u zoni lančane reaktivnosti, gdje suzakašnjeli neutroni neophodni kako bi se postigla Kritična Masa, to dajevremena mehaničkim uređajima ili ljudima da kontroliraju lančanu reakciju.
= U drugom slučaju bi Vrijeme Za Intervenciju, između postizanja Kritičnostii Taljenja Jezgre Nuklearnog Reaktora, što nastaje kao rezultatEksponencijalnog Izboja Snage iz normalne nuklearne lančane reakcije, biloprekratko.
Kod nekih Nuklearnih Reaktora, rashladno sredstvo djeluje kao Usporivač(moderator) Neutrona. Usporivač (moderator) povećava snagu Nuklearnog Reaktoratako što izaziva da Brzi Neutroni, oslobođeni u fisiji, Izgube Energiju ipretvore se u Termalne Neutrone. Termalni Neutroni prije izazivaju fisiju negoBrzi Neutroni, zato više usporivača (moderiranja) Neutrona znači i više izlaznesnage Nuklearnog Reaktora.
= Ako je rashladno sredstvo usporivač (moderator), tada promjenetemperature mogu utjecati na gustoću rashladnog sredstva usporivača (moderatora)i samim time promijeniti izlaznu snagu. Rashladno sredstvo više temperaturebilo bi manje gusto i time manje učinkovito kao usporivač (moderator).
Kod drugih Nuklearnih Reaktora rashladno sredstvo djeluje kao upijač(apsorber), tako što apsorbira neutrone na isti način na koji to čine KontrolneŠipke. Kod takvih Nuklearnih Reaktora izlazna snaga može se povećati grijanjemrashladnog sredstva, što ga čini manje gustim upijačem (apsorberom). Nuklearnireaktori obično imaju automatske i ručne sustave za Isključivanje Nuklearnog Reaktorau Hitnim Slučajevima. Takvi sustavi stavljaju velike količine upijača (apsorbera),..-često je to Bor, u obliku Borne kiseline, u reaktor kako bi isključili fisijskureakciju.To se događa ako su uvjeti nesigurni ili se predviđa da bi mogli biti.
= Većina tipova Nuklearnih Reaktora osjetljiva je na proces poznat podnazivom "jodna jama". Ksenon-135 nastaje u procesu fisije i ponaša sekao neutronski upijač (apsorber). On apsorbira neutrone i djeluje na isključivanjeNuklearnog Reaktora. Može se kontrolirati unutar reaktora tako da razinaneutrona i snage bude dovoljno visoka da se može uništiti kada bude proizveden.Normalni fisijski proces isto tako proizvodi Jod-135, koji nakon raspada imapolu život ispod sedam 7., sati, a raspada se na novi Ksenon-135. = Ako se NuklearniReaktor isključi, Jod-135 se nastavlja raspadati u reaktoru na Ksenon-135.Jod-135 se raspada do točke kada nastali Ksenon-135 djeluje tako da je ponovnouključenje Nuklearnog Reaktora teže, na jedan 1., dan ili dva 2., dana, negokad je prvi puta reaktor isključen,..- Privremeno stanje onesposobljenosti zovese „Jodna Jama“.
= Ako Nuklearni Reaktor ima dovoljno dodatnog kapaciteta, još uvijek semože ponovo uključiti prije raspada Joda-135 i Ksenona-135, ali budući da jeEkstra Ksenon-135 "sagoren" pretvaranjem u Ksenon-136, koji nijeneutronski upijač (apsorber), za nekoliko sati Nuklearni Reaktor može postati Nestabilankao rezultat ovakvog "ksenonskog prijelaznog izgaranja snage",..-dolazi do Brzog Pregrijavanja, osim ako Kontrolne Šipke nisu ponovo stavljenekako bi zamijenile neutronsko upijanje (apsorpciju) izgubljenog Ksenona-135.Neuspjeh u provođenju ovakve procedure doveo je do Katastrofe u Černobilu.
You must be 
