Няколко въпроса за ядрения реактор

[Spiritus]

Искам да попитам, това ли е ядрен реактор - http://dailynews.mcmaster.ca/images/McMasterNuclearReactorNR.jpg

Всъщност съм чувал, че целият е обвит от стомана, та това ли е вътрешността, и може ли да дадете още снимки.

Ако е така, как са направили тази снимка щом няма как човек да влезе вътре, особено като работи. И каква е тази вода, какви са тези тръби и прътове, и какво е това дето свети, там ли се намира ядреното гориво и как се сменя то? Как се контролира този реактор, и изобщо ако може дайте интересни факти за този реактор чрез ненаучен език. Всички ли са подобни? Търсих в нета, но там са дадени твърде много технически подробности, и няма кратко и интересно обяснение за това чудо на науката.

[mitaca]

Значи ядрени реактори има много. С картинки няма да го видиш . Нашите са с два контура, японските с един. Не съм видял снимката, а тя съгур е фризирна, нека Богдаанов се произнесе. Ако желаеш принципите на японските (ама трябва да ги разбираш) и на наште, и защо не мож' да се случи "Китйски синдром" е друга рбота.

[JImBeam]

Това поне го има във викито http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D1%80%D0%B5%D0%BD_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80

http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%95%D0%A6

Редактирано Март 14, 2011 от JImBeam

[mitaca]

Ще ми бъде нужно нещо повече от Викити, разбираш ли?

[Doris]

Ето тук сме коментирали според възможностите ни за ядрения реактор:

http://nauka.bg/forum/index.php?showtopic=9563&st=60

Управлението на ядрения реактор се осъществява чрез забавителя, например чрез спускане и вдигане на графитни пръти. Така може да се контролира скоростта на ядрените реакции на делене. Светенето в реактора е от ефекта на Черенков.

Освен реакторите в АЕЦ има и много изследователски ядрени реакткори. Един от тях се намира в института за ядрени изследвания към БАН. Снимки и експерименти се правят в такива реактори. Водата в активната зана се използва и като забавител и като защита.

Редактирано Март 14, 2011 от Doris

[Joro-01]

Spiritus,

Имаш вече достатъчно инфо, освен ако не искаш да го строиш. Не видях къде пише за "това дето свети", затова ще го допълняя...

Накратко - нарича се томозно лъчение, лъчение на Вавилов-черенков или просто Черенково лъчение. Не е топлинно, нито луминисценсия, а си е отделен вид. Генерира се там, където скоростта на заредена частица (която в слчая е резултат от разпада) превиши скоростта на (!) светлината (C). Да, възможно е. C 300 000 km/s във вакуум. В други (опт. прозрачни) среди е по-ниска.

Странно не видях в уикито ВВЕР - нашите (водно-воден енергиенр които са доста надеждни между другото) и РБМК - Реактор Болшоьi Мощности Канальньi - Чернобилският (кипящ, с графитен забавител). Сигурно и други са изпуснати...

Редактирано Март 14, 2011 от Joro-01

[JImBeam]

Spiritus,

Странно не видях в уикито ВВЕР - нашите (водно-воден енергиенр които са доста надеждни между другото) и РБМК - Реактор Болшоьi Мощности Канальньi - Чернобилският (кипящ, с графитен забавител). Сигурно и други са изпуснати...

Ами виж, Еньо точно от там е цъкнал картинката ВВЕР

Редактирано Март 15, 2011 от JImBeam

[Joro-01]

Да, де, ясно мерси... Имах предвид, че на първия ти линк не бяха изброени всички. Иначе ги има. Ако пък нещо го няма на БГ, на EN ще се намери със сигурност

[Spiritus]

Мерси за инфото, просто искам да си направя домашен генератор на ток(с ядрен реактор за да хаби по-малко ресурси), че да не плащам високи сметки за ток :D

[Joro-01]

Тогава цък тук

А ето и първоизточника

Препоръчвам ти управляем синтез :D

[Daniel Genov]

Spiritus, относно първият ти въпрос, това не е промишлен ядрен реактор, даже не съм сигурен дали е изобщо ядрен реактор. Ако е ядрен реактор, то той е научно изследователски Най-лесно се разбира от липсата на корпус и от формата на ядрените касети, които от снимката се вижда, че са с кръгло напречно сечение Като цяло, ако имаш конкретни въпроси за работата и конструкцията на мощни промишлени ядрени реактори, като например този в АЕЦ Козлодуй, можеш да ме питаш. Завършил съм ядрена енергетика, в ТУ София и мога да ти кажа факти от инженерна гледна точка, а за по-научни въпроси, се обърни към хора от Софийски Университет

Само да поправя Doris, че управлението на ядрения реактори, не се осъществява чрез забавителя в общия случай, а чрез поглътителя. И не се движат графитни пръти за регулиране а борни. Първо да кажа за забавителя. За водо-водните реактори, като тези във Козлодуй, водата има двойствена роля. От една страна като забавител и от друга страна като топлоносител. Топлоносител, защото отнема топлината от ядреното гориво и я предава чрез парогенератора към водата на т.нар втори контур, която се преобразува в пара и движи парната турбина. От друга страна, водата служи и като забавител. Само да напомня, че става дума за обикновена вода, като тази от чешмичката (разбира се с висока чистота). Използва се за забавител, защото повечето от реакторите работят с т.нар топлинни неутрони. При генериране на неутрон във верижната ядрена реакция на делене той е с енергия от порядъка на 1 до 10 MeV, и чрез водата се забавя до средно 0,025 eV. Но, във водата е разтворен и т.нар. изгарящ поглътител, който до известна степен се използва за управление на мощността, но само при по деликатни изменения. Изгарящия поглътител се поставя, за да се компенсира надкритичността. С по-прости думи, когато се зареди ядрения реактор, критичната маса е такава, че коефициента на размножение е над 1, около 1.2 - 1.3. Защото да речем образно, че сме заредили реактора със 100 ураниеви ядра (U235) които са правят критична маса или коефициент на размножение - к = 1, то при първото делене те ще станат да речем 90 и к ще стане по-малко от единица и реакцията на делене ще спре. Поради тази причина ние слагаме примерно 200 ядра, а в забавителя слагаме образно казано 100 грама поглътител - обикновено борна киселина. Тези образни 100 грама поглъщат неутроните дето биха разделили 100 от ядрата. След първото делене ако се разделят 10 ядра и останат 190 то изгарая вследствие на деленето и 10 грама от поглътителя, така че пак 100 ядра остават от урана да формират к = 1 и ядрената реакция да продължи и тя продължава, докато "изгори" целия поглътител и вече няма възможност к да бъде равно на 1.

А пък мощността се регулира основно със поглъщащи пръти, обикновено изработени от борирана стомана. Тук има един интересен момент. Обикновено в реактора се казва, че има 3 вида пръти - поглъщащи, регулиращи и аварийни, но това разделение е условно. Първо всички пръти са с еднаква конструкция Всички също са поглъщащи и всички са авариийни А регулиращи са малка част от тях, около 10-15%. Това е така, защото прътите са разделени в няколко групи, в зависимост от типа реактор. И обикновено мощността се управлява само с 1 група, а в случай когато трябва да се спре незабавно реактора всички групи пръти се спускат в реактора по действие на тежестта. Разбира се горното е в общия случай. Например при реакторите под налягане, като тези в Козлодуй, прътите са разположени в горната част на реактора, докато при кипящите те са от долу поради технически прични. Общо взето понеже над реактора се образува пара, която се сепарира от влагата, което е сложно от техническа гледна точка и прътите биха затруднили това сепариране. Затова те са отдолу на реактора и се вкарват в него в случай на авария под действието на хидравлично налягане в по-новите и под действието на механична сила при по-старите кипящи реактори Интересното е, че при кипящите реактори, като тези във Фукушима мощността се управлява чрез рециркулация на топлоносителя.

По принцип повечето реактори са с цилиндричен стоманен корпус. Дебелината на стоманения корпус е в зависимост от налягането. Има една група формула за определяне на дебелината на стената на стоманата - "налягане в атмосфери в реактора" = "дебелина в сантиметри". Общо взето дебелината на стената на реактора около активната зона (активна зона е мястото където са разположени ядрените пръти) е около 170-200 сантиметра.

Има и такива реактори без дебел стоманен корпус или т.нар. канални реактори. Канални реактори са реакторите CANDU като тези в Румъния и реакторите РБМК, като тези в Чернобил. При Чернобил например, реактора е образуван от около 1600-1700 отделни канала. Там от графитни блокчета се образува един голям графитен цилиндър с много канали в него, а в тези канали се поставят метални тръби в които се слага ядреното гориво и в които циркулира топлоносител. Интересното там е, което физически предизвика и тежката авария е, че прътите за регулиране, които се движат в определени канали в графитните блокове, са съставени (определена част от тях, не всички) от две части - горна поглъщаща от борирана стомана, и долна забавяща от графит. Тук са много обясненията по принцип, но общо взето те са правили тест за безопаснот (не е ли ирония :D ) и поради различни трудности са извадили повечето от прътите извън активната зона. И когато се е получил разгон в реактора (разгон е официален термин , макар и да звучи смешно ) или с други думи нещата са загрубели, операторите задействат аварийната защита и всички пръти почват да падат. Е да ама, понеже голяма част от тях в долната си част са от графит, в първия момент вместо да се спре реакцията на делене, тя се усилва многократно и така са гръмнали реактора. Тук също много може да се говори Ако ти трябват обяснения на разбираем език питай

Относно презареждането. Обикновено при презареждане се презарежда само 1/3 от горивото в реактора. Грубо казано, ядреното гориво, което е разположено в т.нар. топлоотделящи елементи (интересното е че дебелината на тръбичките в които е разположено ядреното гориво е по-малка от 1 милиметър ), които са разположени в касети, е групирано в 3 пръстена в реактора. При презареждане се вади горивото от центъра на реактора, другото гориво се премества навътре, а новото гориво се разполага във външния слой. Това важи за корпусните рактори, като ВВЕР, PWR, BWR.

И т.н. и т.н., безкрайна тема