Что сыпали на реактор в
Пожалуй, ни для кого не секрет, что атомные электростанции (АЭС) — это самые мощные источники для получения энергии в наши дни. По количеству выделенной энергии они сильно превосходят гидроэлектростанции (ГЭС) и тем более превосходят угольные электростанции. Еще один большой плюс АЭС в том, что производство получается практически безотходным. Однако, мало кто знает, как работает АЭС. Что ж, давайте разбираться!
Немного о ядерном реакторе
Непосредственно энергию получают в ядерных реакторах, находящихся на территории АЭС. Энергия выделяется за счет химической реакции, протекающей в реакторе — реакции деления ядер урана-235. Уран-235 — это разновидность радиоактивного элемента урана. Место, где протекает деление ядер, называется активной зоной реактора. На самом деле, в активной зоне находится смесь, состоящая из урана-235 и урана-238. Просто в природном виде уран находится именно в виде смеси атомов урана-235 и урана-238. Такое решение позволяет избежать очистки урана-235 от урана-238 и тем самым удешевляет выработку энергии. Но что происходит с атомами урана в активной зоне?
Ядерное деление
Атом урана-235 делится при облучении нейтронами (маленькими тяжелыми частицами). Именно так и была проведена первая реакция ядерного деления. В реакторах используется контролируемая реакция деления урана. Нейтрон на большой скорости врезается в ядро атома урана, раскалывая его на две части и выбивая другие нейтроны. Эти нейтроны вылетают на огромной скорости и врезаются в соседние ядра урана, выбивая нейтроны и из них. Таким образом, чем больше ядер урана поделилось, тем больше их еще поделится. Так запускается цепная реакция.
Схема реакции деления атомов урана-235
Снова о ядерном реакторе
Но как можно контролировать подобную цепную реакцию? Ведь в случае неконтролируемого деления выделение энергии также будет неконтролируемым, и реактор перегреется. Дело в том, что уран-238, также находящийся в активной зоне реактора, не принимает участия в делении. Однако, он способен захватывать некоторые выделяющиеся нейтроны — в частности те, которые вылетают на слишком большой скорости. Медленные же нейтроны уран-238 не поглощает. Но с уменьшением числа быстрых нейтронов реакция будет сама замедляться. Это предотвращают использованием специальных графитовых стержней. Проходя через графит, нейтроны замедляются настолько, чтобы не быть захваченными атомами урана-238; но при этом они еще способы выбивать другие нейтроны из атомов урана-235. А для контроля за скоростью реакции используют стержни из бора, элемента, хорошо поглощающего нейтроны. Если реакция ускоряется, то эти стержни вводят в активную зону, и они поглощают нейтроны, тем самым замедляя реакцию. И наоборот, если реакция замедлилась, стержни из бора вынимают из активной зоны, количество нейтронов в ней увеличивается, и реакция ускоряется. Температуру реактора также позволяет контролировать вода, охлаждая его из резервуаров в случае перегрева.
Вид на стержни из бора в активной зоннзоне реактора сверху
Получение электроэнергии
Как говорилось ранее, при делении ядер урана-235 выделяется много энергии. Она выделяется в виде теплоты, которая на АЭС передается газовому потоку, который, нагреваясь, повышает температуру воды в резервуаре. Вода закипает, превращаясь в пар. Водяной пар подают в турбину и таким образом получают электроэнергию — как на ГЭС.
Схема строения АЭС
Таким образом, на АЭС осуществляется получение электроэнергии через деление ядер урана-235.
Если Вам понравилась статья, то подписывайтесь на канал и ставьте лайки! Пишите в комментариях, если кому-то что-то осталось непонятным!
Источник
Íà âúåçäå â ãîðîäîê Ãîëô-Ìàíîð, ÷òî â 25 êì îò Äåòðîéòà, øòàò Ìè÷èãàí, âèñèò áîëüøîé ïëàêàò, íà êîòîðîì àðøèííûìè áóêâàìè íàïèñàíî: «Ó íàñ ìíîãî äåòåé, íî ìû èõ âñå ðàâíî ýêîíîìèì, ïîýòîìó, âîäèòåëü, äâèãàéñÿ îñòîðîæíåé». Ïðåäóïðåæäåíèå àáñîëþòíî èçëèøíåå, ïîñêîëüêó ÷óæèå çäåñü ïîÿâëÿþòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî ðåäêî, à ìåñòíûå è òàê îñîáî íå ãîíÿþò: íà ïîëóòîðà êèëîìåòðàõ, à èìåííî òàêîâà ïðîòÿæåííîñòü öåíòðàëüíîé óëèöû ãîðîäà, îñîáî íå ðàçãîíèøüñÿ.
Êîíå÷íî, ñîòðóäíèêè Àãåíòñòâà ïî çàùèòå îêðóæàþùåé ñðåäû (EPA), êîãäà ïëàíèðîâàëè íà÷àëî çà÷èñòêè çàäíåãî äâîðà ÷àñòíîãî âëàäåíèÿ ìèñòåðà Ìàéêëà Ïîëàñåêà è ìèññèñ Ïàòòè Õàí íà ÷àñ íî÷è, ðóêîâîäñòâîâàëèñü âïîëíå ðàçóìíûìè ñîîáðàæåíèÿìè.  òàêîå ïîçäíåå âðåìÿ æèòåëè ïðîâèíöèàëüíîãî ãîðîäêà äîëæíû áûëè ñïàòü, à ïîýòîìó ðàçîáðàòü è âûâåçòè ñàðàé ìèññèñ Õàí ñî âñåì åãî ñîäåðæèìûì ìîæíî áûëî, íå âûçûâàÿ ëèøíèõ âîïðîñîâ è íå ñîçäàâàÿ ïàíèêè, êîòîðóþ îáû÷íî íàâåâàþò íà ãðàæäàíñêîå íàñåëåíèå êîíòåéíåðû ñî çíà÷êîì: «Îñòîðîæíî, ðàäèàöèÿ!» Íî èç êàæäîãî ïðàâèëà áûâàþò èñêëþ÷åíèÿ. Íà ýòîò ðàç èì ñòàëà ñîñåäêà ìèññèñ Õàí — Äîòòè Ïåàñ. Çàãíàâ ñâîé àâòîìîáèëü â ãàðàæ, îíà âûøëà íà óëèöó è óâèäåëà, ÷òî âî äâîðå íàïðîòèâ êîïîøàòñÿ îäèííàäöàòü îäåòûõ â ðàäèîçàùèòíûå ñåðåáðèñòûå ñêàôàíäðû ÷åëîâåê.
Âçâîëíîâàííàÿ Äîòòè, ðàçáóäèâ ìóæà, çàñòàâèëà åãî ïîéòè ê ðàáî÷èì è âûÿñíèòü, ÷åì îíè òàì çàíèìàþòñÿ. Ìóæ÷èíà íàøåë ñòàðøåãî è ïîòðåáîâàë îò íåãî îáúÿñíåíèé, â îòâåò íà ÷òî óñëûøàë, ÷òî âîëíîâàòüñÿ íåò ïðè÷èí, ÷òî ñèòóàöèÿ íàõîäèòñÿ ïîä êîíòðîëåì, ðàäèàöèîííîå çàðàæåíèå íåâåëèêî è îïàñíîñòè äëÿ æèçíè íå ïðåäñòàâëÿåò.
Ïîä óòðî ðàáî÷èå ïîãðóçèëè â êîíòåéíåðû ïîñëåäíèå áëîêè ñàðàÿ, ñíÿëè âåðõíèé ñëîé ïî÷âû, ïîãðóçèëè âñå ñâîå äîáðî íà ãðóçîâèêè è ïîêèíóëè ìåñòî äåéñòâèÿ. Íà âîïðîñû ñîñåäåé ìèññèñ Õàí è ìèñòåð Ïîëàñåê îòâå÷àëè, ÷òî îíè è ñàìè íå çíàþò, ÷åì âûçâàí òàêîé èíòåðåñ ê èõ ñàðàþ ñî ñòîðîíû EPA. Ïîñòåïåííî æèçíü â ãîðîäå âîøëà â íîðìàëüíîå ðóñëî, è, åñëè áû íå äîòîøíûå æóðíàëèñòû, âîçìîæíî, òàê íèêòî áû íèêîãäà è íå óçíàë, ÷åì òàê äîñàäèë ñîòðóäíèêàì EPA ñàðàé Ïàòòè Õàí.
Äî äåñÿòè ëåò Äýâèä Õàí ðîñ êàê îáû÷íûé àìåðèêàíñêèé ïîäðîñòîê. Åãî ðîäèòåëè, Êåí è Ïàòòè Õàí, áûëè â ðàçâîäå, Äýâèä æèë ñ îòöîì è åãî íîâîé æåíîé Êýòòè Ìèññèíã íåäàëåêî îò Ãîëô-Ìàíîðà, â ãîðîäêå Êëèíòîí. Ïî âûõîäíûì Äýâèä åçäèë â Ãîëô-Ìàíîð ê ìàòåðè. Ó òîé áûëè ñâîè ïðîáëåìû: åå íîâûé èçáðàííèê ñèëüíî ïèë, à ïîýòîìó åé áûëî îñîáî íå äî ñûíà. Ïîæàëóé, åäèíñòâåííûì ÷åëîâåêîì, êòî ñóìåë ïîíÿòü äóøó ïîäðîñòêà, îêàçàëñÿ åãî ñâîäíûé äåä, îòåö Êýòòè, êîòîðûé è ïîäàðèë þíîìó áîéñêàóòó íà äåñÿòèëåòíèé þáèëåé òîëñòóþ «Çîëîòóþ êíèãó õèìè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ».
Êíèãà áûëà íàïèñàíà ïðîñòûì ÿçûêîì, â íåé â äîñòóïíîé ôîðìå ðàññêàçûâàëîñü, êàê îáîðóäîâàòü äîìàøíþþ ëàáîðàòîðèþ, êàê ñäåëàòü èñêóññòâåííûé øåëê, êàê ïîëó÷èòü ñïèðò è òàê äàëåå. Äýâèä íàñòîëüêî óâëåêñÿ õèìèåé, ÷òî óæå ñïóñòÿ äâà ãîäà ïðèíÿëñÿ çà îòöîâñêèå èíñòèòóòñêèå ó÷åáíèêè.
Ðîäèòåëè áûëè ðàäû íîâîìó óâëå÷åíèþ ñûíà. Ìåæäó òåì Äýâèä ñîîðóäèë â ñâîåé ñïàëüíå âåñüìà ïðèëè÷íóþ õèìè÷åñêóþ ëàáîðàòîðèþ. Ìàëü÷èê âçðîñëåë, ýêñïåðèìåíòû ñòàíîâèëèñü âñå ñìåëåå, â òðèíàäöàòü ëåò îí óæå ñâîáîäíî èçãîòîâëÿë ïîðîõ, à â ÷åòûðíàäöàòü äîðîñ äî íèòðîãëèöåðèíà.
Ê ñ÷àñòüþ, ñàì Äýâèä ïðè ýêñïåðèìåíòàõ ñ ïîñëåäíèì ïî÷òè íå ïîñòðàäàë. Çàòî ñïàëüíÿ áûëà ðàçðóøåíà ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ: îêíà âûëåòåëè, âñòðîåííûé øêàô âìÿò â ñòåíó, îáîè è ïîòîëîê áåçíàäåæíî èñïîð÷åíû.  êà÷åñòâå íàêàçàíèÿ îòåö ïîäâåðã Äýâèäà ïîðêå, à ëàáîðàòîðèþ, èëè, âåðíåå, òî, ÷òî îò íåå îñòàëîñü, ïðèøëîñü ïåðåíåñòè â ïîäâàë.
Òóò ìàëü÷èê ðàçâåðíóëñÿ âîâñþ. Òóò åãî óæå íèêòî íå êîíòðîëèðîâàë, òóò îí ìîã ëîìàòü, âçðûâàòü è êðóøèòü ñòîëüêî, ñêîëüêî òðåáîâàëîñü åãî õèìè÷åñêîé äóøå. Êàðìàííûõ äåíåã íà ýêñïåðèìåíòû óæå íå õâàòàëî, è ìàëü÷èê íà÷àë çàðàáàòûâàòü ñðåäñòâà ñàì. Îí ìûë ïîñóäó â áèñòðî, ðàáîòàë íà ñêëàäå, â áàêàëåéíîì ìàãàçèíå.
Ìåæäó òåì âçðûâû â ïîäâàëå ïðîèñõîäèëè âñå ÷àùå, à ìîùíîñòü èõ âñå ðîñëà. Âî èìÿ ñïàñåíèÿ äîìà îò óíè÷òîæåíèÿ Äýâèäó áûë ïîñòàâëåí óëüòèìàòóì: èëè îí ïåðåõîäèò ê ìåíåå îïàñíûì îïûòàì, èëè åãî ïîäâàëüíàÿ ëàáîðàòîðèÿ áóäåò óíè÷òîæåíà. Óãðîçà ñðàáîòàëà, è ñåìüÿ öåëûé ìåñÿö æèëà ñïîêîéíîé æèçíüþ. Ïîêà îäíàæäû ïîçäíèì âå÷åðîì äîì íå ñîòðÿñ ìîùíûé âçðûâ. Êåí áðîñèëñÿ â ïîäâàë, ãäå è îáíàðóæèë ñûíà, ëåæàùåãî áåç ñîçíàíèÿ ñ îïàëåííûìè áðîâÿìè. Âçîðâàëñÿ áðèêåò êðàñíîãî ôîñôîðà, êîòîðûé Äýâèä ïûòàëñÿ ðàñêðîøèòü ñ ïîìîùüþ îòâåðòêè. Ñ ýòîãî ìîìåíòà âñÿêèå îïûòû â ïðåäåëàõ îòöîâñêîé ñîáñòâåííîñòè áûëè êàòåãîðè÷åñêè çàïðåùåíû. Îäíàêî ó Äýâèäà îñòàâàëàñü åùå çàïàñíàÿ ëàáîðàòîðèÿ, îáîðóäîâàííàÿ â ñàðàå ó ìàìû, â Ãîëô-Ìàíîðå.  íåé è ðàçâåðíóëèñü îñíîâíûå ñîáûòèÿ.
Ñåé÷àñ îòåö Äýâèäà ãîâîðèò, ÷òî âî âñåì âèíîâàòû áîéñêàóòèçì è íåïîìåðíîå ÷åñòîëþáèå ñûíà. Îí âî ÷òî áû òî íè ñòàëî æåëàë ïîëó÷èòü âûñøèé çíàê îòëè÷èÿ — Áîéñêàóòñêîãî Îðëà. Îäíàêî äëÿ ýòîãî, ïî ïðàâèëàì, íóæíî áûëî çàðàáîòàòü 21 ñïåöèàëüíûé çíàê îòëè÷èÿ, îäèííàäöàòü èç êîòîðûõ äàþòñÿ çà îáÿçàòåëüíûå íàâûêè (óìåíèå îêàçàòü ïåðâóþ ïîìîùü, çíàíèå îñíîâíûõ çàêîíîâ ñîîáùåñòâà, óìåíèå ðàçâåñòè êîñòåð áåç ñïè÷åê è òàê äàëåå), à äåñÿòü — çà äîñòèæåíèÿ â ëþáûõ, âûáðàííûõ ñàìèì ñêàóòîì, îáëàñòÿõ.
10 ìàÿ 1991 ãîäà ÷åòûðíàäöàòèëåòíèé Äýâèä Õàí ñäàë ñâîåìó ñêàóòìàñòåðó Äæî Àóèòî íàïèñàííóþ èì äëÿ ïîëó÷åíèÿ î÷åðåäíîãî çíà÷êà îòëè÷èÿ áðîøþðó, ïîñâÿùåííóþ ïðîáëåìàì ÿäåðíîé ýíåðãåòèêè. Ïðè åå ïîäãîòîâêå Äýâèä îáðàùàëñÿ çà ïîìîùüþ â êîìïàíèþ «Âåñòèíãàóç ýëåêòðèê» è Àìåðèêàíñêîå ÿäåðíîå îáùåñòâî, â Ýëåêòðè÷åñêèé èíñòèòóò Ýäèñîíà, à òàêæå â êîìïàíèè, çàíèìàþùèåñÿ óïðàâëåíèåì àòîìíûìè ýëåêòðîñòàíöèÿìè. È âåçäå âñòðå÷àë ñàìîå ãîðÿ÷åå ïîíèìàíèå è èñêðåííþþ ïîääåðæêó.  êà÷åñòâå äîïîëíåíèÿ ê áðîøþðå áûëà ïðèëîæåíà ìîäåëü ÿäåðíîãî ðåàêòîðà, ñäåëàííàÿ èç àëþìèíèåâîé ïèâíîé áàíêè, îäåæíîé âåøàëêè, ñîäû, êóõîííûõ ñïè÷åê è òðåõ ìóñîðíûõ ïàêåòîâ. Îäíàêî âñå ýòî äëÿ êèïÿùåé äóøè þíîãî áîéñêàóòà ñ âûðàæåííûìè ÿäåðíûìè íàêëîííîñòÿìè êàçàëîñü ñëèøêîì ìåëêèì, è ïîýòîìó ñëåäóþùèì ýòàïîì ñâîåé ðàáîòû îí âûáðàë ñòðîèòåëüñòâî íàñòîÿùåãî, òîëüêî íåáîëüøîãî, ÿäåðíîãî ðåàêòîðà.
Ïÿòíàäöàòèëåòíèé Äýâèä ðåøèë äëÿ íà÷àëà ïîñòðîèòü ðåàêòîð, ïðåâðàùàþùèé óðàí-235 â óðàí-236. Äëÿ ýòîãî åìó òðåáîâàëîñü ñîâñåì íåìíîãî, à èìåííî — äîáûòü íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî ñîáñòâåííî 235-ãî óðàíà. Äëÿ íà÷àëà ìàëü÷èê ñîñòàâèë ñïèñîê îðãàíèçàöèé, êîòîðûå ìîãëè áû åìó ïîìî÷ü â åãî íà÷èíàíèÿõ.  íåãî âîøëè Ìèíèñòåðñòâî ýíåðãåòèêè, Àìåðèêàíñêîå ÿäåðíîå îáùåñòâî, Êîìèññèÿ ïî ÿäåðíîìó óðåãóëèðîâàíèþ, Ýëåêòðè÷åñêèé èíñòèòóò Ýäèñîíà, Àòîìíûé èíäóñòðèàëüíûé ôîðóì è òàê äàëåå. Äýâèä ïèñàë ïî äâàäöàòü ïèñåì â äåíü, â êîòîðûõ, ïðåäñòàâëÿÿñü ïðåïîäàâàòåëåì ôèçèêè èç Âûñøåé øêîëû â ×èïïåâå-Âàëëè, ïðîñèë îêàçàòü åìó èíôîðìàöèîííóþ ïîìîùü.  îòâåò îí ïîëó÷èë ïðîñòî òîííû èíôîðìàöèè. Ïðàâäà, áîëüøàÿ ÷àñòü åå îêàçàëàñü ñîâåðøåííî áåñïîëåçíîé. Òàê, îðãàíèçàöèÿ, íà êîòîðóþ ìàëü÷èê âîçëàãàë ñàìûå áîëüøèå íàäåæäû, Àìåðèêàíñêîå ÿäåðíîå îáùåñòâî, ïðèñëàëî åìó êíèæêó êîìèêñîâ «Goin. Ðåàêöèÿ ðàñùåïëåíèÿ», â êîòîðîé Àëüáåðò Ýéíøòåéí ãîâîðèë: «ß — Àëüáåðò. Und ñåãîäíÿ ve ïðîâåäåì ðåàêöèÿ ðàñùåïëåíèÿ ÿäðà. Ich íå èìåòü â âèäó ÿäðî ïóøêè, ich ãîâîðèòü ïðî ÿäðî àòîìà…»
Îäíàêî â ýòîì ñïèñêå îêàçàëèñü è îðãàíèçàöèè, îêàçàâøèå þíîìó ÿäåðùèêó ïîèñòèíå íåîöåíèìûå óñëóãè. Íà÷àëüíèê îòäåëà ïðîèçâîäñòâà è ðàñïðåäåëåíèÿ ðàäèîèçîòîïîâ Êîìèññèè ïî ÿäåðíîìó óðåãóëèðîâàíèþ Äîíàëüä Ýðá ñðàçó ïðîíèêñÿ ê «ïðîôåññîðó» Õàíó ãëóáîêîé ñèìïàòèåé è âñòóïèë ñ íèì â äëèòåëüíóþ íàó÷íóþ ïåðåïèñêó. Äîâîëüíî ìíîãî èíôîðìàöèè «ó÷èòåëü» Õàí ïîëó÷èë èç îáû÷íîé ïðåññû, êîòîðóþ îí çàâàëèë âîïðîñàìè òèïà: «Ðàññêàæèòå, ïîæàëóéñòà, êàê ïðîèçâîäèòñÿ òàêîå-òî âåùåñòâî?»
Óæå ñïóñòÿ íåïîëíûõ òðè ìåñÿöà Äýâèä èìåë â ñâîåì ðàñïîðÿæåíèè ñïèñîê, ñîñòîÿâøèé èç 14 íåîáõîäèìûõ èçîòîïîâ. Åùå ìåñÿö óøåë íà òî, ÷òîáû âûÿñíèòü, ãäå ýòè èçîòîïû ìîæíî íàéòè. Êàê îêàçàëîñü, àìåðèöèé-241 ïðèìåíÿëñÿ â äûìîâûõ äàò÷èêàõ, ðàäèé-226 — â ñòàðûõ ÷àñàõ ñî ñâåòÿùèìèñÿ ñòðåëêàìè, óðàí-235 — â ÷åðíîé ðóäå, à òîðèé-232 — â ñåòêàõ-ðàññåêàòåëÿõ ãàçîâûõ ôîíàðåé.
Íà÷àòü Äýâèä ðåøèë ñ àìåðèöèÿ. Ïåðâûå äûìîâûå äàò÷èêè îí óêðàë íî÷üþ èç ïàëàòû áîéñêàóòñêîãî ëàãåðÿ â òî âðåìÿ, êîãäà îñòàëüíûå ìàëü÷èêè îòïðàâèëèñü â ãîñòè ê æèâøèì íåïîäàëåêó äåâî÷êàì. Îäíàêî äåñÿòè äàò÷èêîâ äëÿ áóäóùåãî ðåàêòîðà áûëî êðàéíå ìàëî, è Äýâèä âñòóïèë â ïåðåïèñêó ñ êîìïàíèÿìè-ïðîèçâîäèòåëÿìè, îäíà èç êîòîðûõ ñîãëàñèëàñü ïðîäàòü íàñòûðíîìó «ïåäàãîãó» äëÿ ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò ñòî áðàêîâàííûõ ïðèáîðîâ ïî öåíå $1 çà øòóêó.
Ìàëî áûëî äàò÷èêè ïîëó÷èòü, íàäî áûëî åùå ïîíÿòü, ãäå ó íèõ òàì àìåðèöèé íàõîäèòñÿ. Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîëó÷èòü îòâåò íà ýòîò âîïðîñ, Äýâèä ñâÿçàëñÿ ñ äðóãîé ôèðìîé è, ïðåäñòàâèâøèñü äèðåêòîðîì ñòðîèòåëüíîé êîìïàíèè, ñêàçàë, ÷òî îí õîòåë áû çàêëþ÷èòü äîãîâîð íà ïîñòàâêó êðóïíîé ïàðòèè äàò÷èêîâ, íî åìó ðàññêàçàëè, ÷òî ïðè åãî ïðîèçâîäñòâå èñïîëüçóåòñÿ ðàäèîàêòèâíûé ýëåìåíò, è òåïåðü îí áîèòñÿ, ÷òî ðàäèàöèÿ «ïðîñî÷èòñÿ» íàðóæó.  îòâåò íà ýòî ìèëàÿ äåâóøêà èç îòäåëà ïî ðàáîòå ñ êëèåíòàìè ñîîáùèëà, ÷òî, äà, ðàäèîàêòèâíûé ýëåìåíò â äàò÷èêàõ ïðèñóòñòâóåò, íî «…äëÿ òðåâîãè ïðè÷èí íåò, òàê êàê êàæäûé ýëåìåíò çàïàêîâàí â ñïåöèàëüíóþ, óñòîé÷èâóþ ê êîððîçèè è ïîâðåæäåíèÿì çîëîòóþ îáîëî÷êó».
Èçâëå÷åííûé èç äàò÷èêîâ àìåðèöèé Äýâèä ïîìåñòèë â ñâèíöîâûé êîðïóñ ñ êðîøå÷íûì îòâåðñòèåì â îäíîé èç ñòåíîê. Ïî çàìûñëó ñîçäàòåëÿ, èç ýòîãî îòâåðñòèÿ äîëæíû áûëè âûõîäèòü àëüôà-ëó÷è, ÿâëÿþùèåñÿ îäíèì èç ïðîäóêòîâ ðàñïàäà àìåðèöèÿ-241. Àëüôà-ëó÷è, êàê èçâåñòíî, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîòîê íåéòðîíîâ è ïðîòîíîâ. Äëÿ òîãî ÷òîáû îòôèëüòðîâàòü ïîñëåäíèå, Äýâèä ïîñòàâèë ïåðåä îòâåðñòèåì ëèñò àëþìèíèÿ. Òåïåðü àëþìèíèé ïîãëîùàë ïðîòîíû è äàâàë íà âûõîäå îòíîñèòåëüíî ÷èñòûé íåéòðîííûé ëó÷.
Äëÿ äàëüíåéøåé ðàáîòû åìó òðåáîâàëñÿ óðàí-235. Ñíà÷àëà ìàëü÷èê ðåøèë íàéòè åãî ñàìîñòîÿòåëüíî. Îí èñõîäèë ñî ñ÷åò÷èêîì Ãåéãåðà â ðóêàõ âñå áëèæàéøèå îêðåñòíîñòè, íàäåÿñü íàéòè õîòü ÷òî-íèáóäü, íàïîìèíàþùåå ÷åðíóþ ðóäó, îäíàêî ñàìîå áîëüøîå, ÷òî åìó óäàëîñü îòûñêàòü, ýòî ïóñòîé êîíòåéíåð, â êîòîðîì êîãäà-òî ýòó ðóäó ïåðåâîçèëè. È þíîøà îïÿòü âçÿëñÿ çà ïåðî.
Íà ýòîò ðàç îí ñâÿçàëñÿ ñ ïðåäñòàâèòåëÿìè ÷åøñêîé ôèðìû, çàíèìàâøåéñÿ ïðîäàæåé íåáîëüøèõ ïàðòèé óðàíñîäåðæàùèõ ìàòåðèàëîâ. Ôèðìà íåçàìåäëèòåëüíî âûñëàëà «ïðî
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 июня 2019;
проверки требуют 2 правки.
Расплавле́ние акти́вной зоны я́дерного реа́ктора (также сленговое мелтдаун от англ. meltdown) — неофициальный термин, означающий тяжёлую ядерную аварию, в результате которой ядерное топливо в реакторе может быть повреждено из-за перегрева. Официальными международными организациями термин не признаётся[1][2].
История[править | править код]
Термин стал тиражироваться в СМИ после аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в 1979 году.
Опасность расплавления[править | править код]
Поскольку основная часть продуктов деления в типичном реакторе содержится внутри топливных таблеток, обширная утечка радиации может произойти только при разрушении содержащих их тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Одной из причин разрушения ТВЭЛов может быть их расплавление под воздействием высокой температуры.
Существует теоретическая, хотя и маловероятная, возможность того, что при расплавлении ядерного топлива температура в нём будет настолько высокой, что оно будет способно прожечь корпус реактора и фундамент. Крайне малая вероятность такого события насмешливо подчёркивается названием «китайский синдром», произошедшим от шутки, что при тяжёлой аварии на АЭС ядерное топливо якобы способно прожечь всю Землю насквозь и дойти до Китая.
В некоторых проектах реакторов (ВВЭР-1200, EPR (англ.)русск.) добавлено устройство локализации расплава (ловушка расплава), которое препятствует проникновению расплава до фундамента.
Причины повышения температуры[править | править код]
Остаточное тепловыделение[править | править код]
После остановки реактора даже в отсутствие цепной реакции тепловыделение продолжается за счёт радиоактивного распада накопленных актиноидов и других продуктов деления. Выделяемая после остановки мощность зависит от количества накопленных продуктов деления, для её расчёта используются формулы, предложенные различными учёными. Наибольшее распространение получила формула Вэя—Вигнера. Исходя из неё, мощность остаточного тепловыделения уменьшается по закону:
, где:
На начальном этапе после останова, когда , можно использовать упрощённую зависимость:
Таким образом, в первые секунды после остановки остаточное энерговыделение составит примерно 6,5 % от уровня мощности до остановки. Через час — примерно 1,4 %, через год — 0,023 %. По этой причине существует необходимость при любых условиях обеспечить теплоотвод от реактора. На случай внезапной остановки реактора конструкция включает различные системы аварийного охлаждения (расхолаживания) активной зоны с электроснабжением от резервных дизельных электростанций[3][4].
Авария с потерей теплоносителя[править | править код]
См. также[править | править код]
- Ядерная авария
- Ядерная безопасность
Примечания[править | править код]
- ↑ IAEA Safety Glossary: Terminology Used in Nuclear Safety and Radiation Protection (англ.). — 2007 edition. — Vienna, Austria: Международное агентство по атомной энергии, 2007. — ISBN 9201007078.
- ↑ Glossary (англ.). Nuclear Regulatory Commission. Дата обращения 18 октября 2010. Архивировано 29 апреля 2012 года.
- ↑ Андрушечко С. А., Афоров А. М., Васильев Б. Ю., Генералов В. Н., Косоуров К. Б., Семченков Ю. М., Украинцев В. Ф. АЭС с реактором типа ВВЭР-1000. От физических основ эксплуатации до эволюции проекта. — М.: Логос, 2010. — С. 171—172. — 604 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-98704-496-4.
- ↑ Кириллов П. Л., Богословская Г.П. Тепло-массообмен в ядерных энергетических установках. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — С. 324. — 456 с. — 1000 экз. — ISBN 5-283-03636-7.
Источник
Êîìïëåêñ îáîðóäîâàíèÿ, âêëþ÷àþùèé â ñåáÿ ÿäåðíûé ðåàêòîð, òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà, îáåñïå÷èâàþùèå åãî ðàáîòó, óñòðîéñòâà âûâîäà èç ðåàêòîðà òåïëîâîé ýíåðãèè è ïðåîáðàçîâàíèÿ åå â äðóãîé âèä ýíåðãèè, êàê ïðàâèëî, íàçûâàþò ÿäåðíîé ýíåðãåòè÷åñêîé óñòàíîâêîé. Ïðèáëèçèòåëüíî 95% ýíåðãèè, âûäåëÿþùåéñÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè äåëåíèÿ, ïðÿìî ïåðåäàåòñÿ òåïëîíîñèòåëþ. Îêîëî 5% ìîùíîñòè ðåàêòîðà âûäåëÿåòñÿ â ãðàôèòå îò çàìåäëåíèÿ íåéòðîíîâ è ïîãëîùåíèÿ ãàììà êâàíòîâ.
Ðåàêòîð îñíàùåí äâóìÿ îäèíàêîâûìè ïåòëÿìè îõëàæäåíèÿ. Ê êàæäîé ïåòëå ïîäêëþ÷åíî ïî 840 ïàðàëëåëüíûõ âåðòèêàëüíûõ êàíàëîâ ñ òåïëîâûäåëÿþùèìè ñáîðêàìè (ÒÂÑ).
Ïåòëÿ îõëàæäåíèÿ èìååò ÷åòûðå ïàðàëëåëüíî âêëþ÷åííûõ ãëàâíûõ öèðêóëÿöèîííûõ íàñîñà (òðè ðàáîòàþùèõ, ïîäàþùèõ ïî 7000 ò/÷ âîäû ñ íàïîðîì 1,5 ÌÏà, è îäèí ðåçåðâíûé).
Âîäà â êàíàëàõ íàãðåâàåòñÿ äî êèïåíèÿ è ÷àñòè÷íî èñïàðÿåòñÿ. Ïàðîâîäÿíàÿ ñìåñü ñî ñðåäíèì ìàññîâûì ïàðîñîäåðæàíèåì 14% îòâîäèòñÿ ÷åðåç âåðõíþþ ÷àñòü êàíàëà è ïàðîâîäÿíóþ êîììóíèêàöèþ â äâà ãîðèçîíòàëüíûõ ãðàâèòàöèîííûõ ñåïàðàòîðà. Îòäåëåííûé â íèõ ñóõîé ïàð (âëàæíîñòü íå áîëåå 0,1%) ïðè äàâëåíèè 7 ÌÏà ïîñòóïàåò èç êàæäîãî ñåïàðàòîðà ïî äâóì ïàðîïðîâîäàì â äâå òóðáèíû ìîùíîñòüþ ïî 500Ìâò (ýë.), à âîäà ïîñëå ñìåøåíèÿ ñ êîíäåíñàòîì ïàðà ïî 12 îïóñêíûì òðóáàì ïîäàåòñÿ âî âñàñûâàþùèé êîëëåêòîð ÃÖÍ.
Êîíäåíñàò îòðàáîòàâøåãî â òóðáèíàõ ïàðà âîçâðàùàåòñÿ ïèòàòåëüíûìè íàñîñàìè ÷åðåç ñåïàðàòîðû â âåðõíþþ ÷àñòü îïóñêíûõ òðóá.
Òåïëîíîñèòåëü ïîñòóïàåò â òîïëèâíûå êàíàëû ñíèçó ïðè òåìïåðàòóðå 2700Ñ. Ðàñõîä òåïëîíîñèòåëÿ ïî êàæäîìó òîïëèâíîìó êàíàëó ìîæåò ðåãóëèðîâàòüñÿ íåçàâèñèìî èíäèâèäóàëüíûì çàïîðíî-ðåãóëèðóþùèì êëàïàíîì.
Îñíîâíûå ïðèíöèïû è êðèòåðèè îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè
Îñíîâíûì ïðèíöèïîì îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè, ïîëîæåííûì â îñíîâó ïðîåêòà ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè ÐÁÌÊ-1000, ÿâëÿåòñÿ íå ïðåâûøåíèå óñòàíîâëåííûõ äîç ïî âíóòðåííåìó è âíåøíåìó îáëó÷åíèþ îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà è íàñåëåíèÿ, à òàêæå íîðìàòèâîâ ïî ñîäåðæàíèþ ðàäèîàêòèâíûõ ïðîäóêòîâ â îêðóæàþùåé ñðåäå ïðè íîðìàëüíîé ýêñïëóàòàöèè è ðàññìàòðèâàåìûõ â ïðîåêòå àâàðèÿõ.
Êîìïëåêñ òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè ÐÁÌÊ-1000 îñóùåñòâëÿåò âûïîëíåíèå ôóíêöèé:
— íàäåæíîãî êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ ýíåðãîðàñïðåäåëåíèåì ïî îáúåìó àêòèâíîé çîíû;
— äèàãíîñòèêè ñîñòîÿíèÿ àêòèâíîé çîíû äëÿ ñâîåâðåìåííîé çàìåíû ïîòåðÿâøèõ ðàáîòîñïîñîáíîñòü êîíñòðóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ;
— àâòîìàòè÷åñêîãî ñíèæåíèÿ ìîùíîñòè è îñòàíîâà ðåàêòîðà â àâàðèéíûõ ñèòóàöèÿõ;
— íàäåæíîãî îõëàæäåíèÿ àêòèâíîé çîíû ïðè âûõîäå èç ñòðîÿ ðàçëè÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ;
— àâàðèéíîãî îõëàæäåíèÿ àêòèâíîé çîíû ïðè ðàçðûâàõ òðóáîïðîâîäîâ öèðêóëÿöèîííîãî êîíòóðà, ïàðîïðîâîäîâ è ïèòàòåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ.
— îáåñïå÷åíèÿ ñîõðàííîñòè êîíñòðóêöèé ðåàêòîðà ïðè ëþáûõ èñõîäíûõ ñîáûòèÿõ;
— îñíàùåíèÿ ðåàêòîðà çàùèòíûìè, ëîêàëèçóþùèìè, óïðàâëÿþùèìè ñèñòåìàìè áåçîïàñíîñòè è îòâîäà âûáðîñîâ òåïëîíîñèòåëÿ ïðè ðàçãåðìåòèçàöèè òðóáîïðîâîäîâ èç ðåàêòîðíûõ ïîìåùåíèé â ñèñòåìó ëîêàëèçàöèè;
— îáåñïå÷åíèÿ ðåìîíòíîïðèãîäíîñòè îáîðóäîâàíèÿ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè è ïðè ëèêâèäàöèè ïîñëåäñòâèé ïðîåêòíûõ àâàðèé.
 ïðîöåññå ïðîåêòèðîâàíèÿ ïåðâûõ ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê ÐÁÌÊ-1000 áûë ñôîðìèðîâàí ïåðå÷åíü èñõîäíûõ àâàðèéíûõ ñîáûòèé è ïðîàíàëèçèðîâàíû íàèáîëåå íåáëàãîïðèÿòíûå ïóòè èõ ðàçâèòèÿ. Íà îñíîâå îïûòà ýêñïëóàòàöèè ÐÓ íà ýíåðãîáëîêàõ Ëåíèíãðàäñêîé, Êóðñêîé è ×åðíîáûëüñêîé ÀÝÑ è ïî ìåðå óæåñòî÷åíèÿ òðåáîâàíèé ê áåçîïàñíîñòè ÀÝÑ, êîòîðîå èìååò ìåñòî â ìèðîâîé ýíåðãåòèêå âîîáùå, ïåðâîíà÷àëüíûé ïåðå÷åíü èñõîäíûõ ñîáûòèé çíà÷èòåëüíî ðàñøèðåí.
Ïåðå÷åíü èñõîäíûõ ñîáûòèé ïðèìåíèòåëüíî ê ðåàêòîðíûì óñòàíîâêàì ÐÁÌÊ-1000 ïîñëåäíèõ ìîäèôèêàöèé âêëþ÷àåò áîëåå 30 àâàðèéíûõ ñèòóàöèé, êîòîðûå ìîãóò áûòü ðàçäåëåíû íà 4 îñíîâíûõ ïðèíöèïà:
— ñèòóàöèè ñ èçìåíåíèåì ðåàêòèâíîñòè;
— àâàðèè â ñèñòåìå îõëàæäåíèÿ àêòèâíîé çîíû;
— àâàðèè, âûçâàííûå ðàçðûâîì òðóáîïðîâîäîâ;
— ñèòóàöèè ñ îòêëþ÷åíèåì èëè îòêàçîì îáîðóäîâàíèÿ.
 ïðîåêò ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè ÐÁÌÊ-1000 ïðè àíàëèçå àâàðèéíûõ ñèòóàöèé è ðàçðàáîòêå ñðåäñòâ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè çàëîæåíû â ñîîòâåòñòâèè ñ ÎÏÁ-82 ñëåäóþùèå êðèòåðèè áåçîïàñíîñòè:
1. â êà÷åñòâå ìàêñèìàëüíîé ïðîåêòíîé àâàðèè ðàññìàòðèâàåòñÿ ðàçðûâ òðóáîïðîâîäà ìàêñèìàëüíîãî äèàìåòðà ñ áåñïðåïÿòñòâåííûì äâóõñòîðîííèì èñòå÷åíèåì òåïëîíîñèòåëÿ ïðè ðàáîòå ðåàêòîðà íà íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè;
2. 1-ïðîåêòíûé ïðåäåë ïîâðåæäåíèÿ òâýëîâ äëÿ óñëîâèé íîðìàëüíîé ýêñïëóàòàöèè ñîñòàâëÿåò:1% òâýëîâ ñ äåôåêòàìè òèïà ãàçîâîé íåïëîòíîñòè è 0,1% òâýëîâ ñ ïðÿìûì êîíòàêòîì òåïëîíîñèòåëÿ è òîïëèâà;
3. 2-ïðîåêòíûé ïðåäåë ïîâðåæäåíèÿ òâýëîâ ïðè ðàçðûâàõ òðóáîïðîâîäîâ öèðêóëÿöèîííîãî êîíòóðà è âêëþ÷åíèè ñèñòåìû àâàðèéíîãî îõëàæäåíèÿ óñòàíàâëèâàåò:
— òåìïåðàòóðó îáîëî÷åê òâýëîâ — íå áîëåå 1200 °Ñ;
— ëîêàëüíóþ ãëóáèíó îêèñëåíèÿ îáîëî÷åê òâýëîâ — íå áîëåå 18 % ïåðâîíà÷àëüíîé òîëùèíû ñòåíêè;
— äîëþ ïðîðåàãèðîâàâøåãî öèðêîíèÿ — íå áîëåå 1 % ìàññû îáîëî÷åê òâýëîâ êàíàëîâ îäíîãî ðàçäàòî÷íîãî êîëëåêòîðà;
4. äîëæíà áûòü îáåñïå÷åíà âîçìîæíîñòü âûãðóçêè àêòèâíîé çîíû è èçâëåêàåìîñòü òåõíîëîãè÷åñêîãî êàíàëà èç ðåàêòîðà ïîñëå ÌÏÀ.
Íàçíà÷åíèå ðåàêòîðà ÐÁÌÊ-1000
Ðåàêòîð ÐÁÌÊ-1000 — ãåòåðîãåííûé, óðàíãðàôèòîâûé, êèïÿùåãî òèïà, íà òåïëîâûõ íåéòðîíàõ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âûðàáîòêè íàñûùåííîãî ïàðà äàâëåíèåì 70 êã/ñì2. Òåïëîíîñèòåëü — êèïÿùàÿ âîäà.
Ðàçðåç áëîêà ñ ðåàêòîðîì ÐÁÌÊ-1000
Ðåàêòîð ñîñòîèò èç íàáîðà âåðòèêàëüíûõ êàíàëîâ, âñòàâëåííûõ â öèëèíäðè÷åñêèå îòâåðñòèÿ ãðàôèòîâûõ êîëîíí, è âåðõíåé è íèæíåé çàùèòíûõ ïëèò. Ëåãêèé öèëèíäðè÷åñêèé êîðïóñ (êîæóõ) çàìûêàåò ïîëîñòü ãðàôèòîâîé êëàäêè.
Êëàäêà ñîñòîèò èç ñîáðàííûõ â êîëîííû ãðàôèòîâûõ áëîêîâ êâàäðàòíîãî ñå÷åíèÿ ñ öèëèíäðè÷åñêèìè îòâåðñòèÿìè ïî îñè. Êëàäêà îïèðàåòñÿ íà íèæíþþ ïëèòó, êîòîðàÿ ïåðåäàåò âåñ ðåàêòîðà íà áåòîííóþ øàõòó. Òîïëèâíûå êàíàëû è êàíàëû ðåãóëèðóþùèõ ñòåðæíåé ïðîõîäÿò ÷åðåç íèæíèå è âåðõíèå ìåòàëëîêîíñòðóêöèè. Ïðèâîäû ðåãóëèðóþùèõ ñòåðæíåé ðàñïîëîæåíû íàä àêòèâíîé çîíîé â ðàéîíå âåðõíåé çàùèòíîé êîíñòðóêöèè ðåàêòîðíîãî çàëà.
Ðåàêòîð ðàçìåùåí â öåíòðàëüíîé ÷àñòè áëîêà À â áåòîííîé øàõòå êâàäðàòíîãî ñå÷åíèÿ ðàçìåðîì 216216255 ì (îñè 27-31 ðÿäû È-Í).
Ïî îáå ñòîðîíû ÖÇ ñèììåòðè÷íî âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè ïðîõîäÿùåé ÷åðåç öåíòð ðåàêòîðà è íàïðàâëåííîé â ñòîðîíó Á ðàñïîëîæåíû ïîìåùåíèÿ îñíîâíîãî îáîðóäîâàíèÿ ïåòåëü ÃÖÍ ÁÑ øàõòû îïóñêíûõ òðóáîïðîâîäîâ ïîìåùåíèÿ êîëëåêòîðîâ ÃÖÍ.
Íàä ñåïàðàòîðàìè ðàçìåùåíû ïàðîâûå êîëëåêòîðû. Ïîä ïëèòíûì íàñòèëîì ðàñïîëîæåíû êîììóíèêàöèè òðóáîïðîâîäîâ ÏÂÊ.
Òðóáîïðîâîäû ÍÂÊ ðàçìåùåíû â ïîìåùåíèÿõ ÐÃÊ è ïîä ñõåìîé ÎÐ.
Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ðåàêòîðà
 ñëåäóþùèé ÷àñòè ìû ïîãîâîðèì î ìåòàëëîêîíñòðóêöèè ñõåìû è ïëèòíûé íàñòèë.
Ñïàñèáî çà âðåìÿ âíèìàíèå!
Ñïåöèàëüíî äëÿ ïèêàáó! Áàÿí ðóãàëñÿ íà áðîâàñòèêà.
Источник