Ядерный реактор Uchim.net

Ядерным (или атомным) реактором называется устройство, в котором осуществляется управляемая реакция деления ядер. Ядра урана ( особенно изотопа ) наиболее эффективно захватывают медленные нейтроны. Вероятность захвата медленных нейтронов с последующим делением ядер в сотни раз больше, чем быстрых. В ядерных реакторах, работающих на естественном уране, используются замедлители нейтронов для повышения коэффициенты размножения нейтронов. Uchim.net

Схема процессов в ядерном реакторе : Uchim.net

Основные элементы ядерного реактора : 1) ядерное горючее (,, и др.); 2) замедлитель нейтронов (тяжелая или обычная вода, графит и др.); 3) теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (вода, жидкий натрий и др.); 4) Устройство для регулиро- вания скорости реакции (вводимые в рабочее пространство реактора стержни, содержащие кадмий или бор – вещества, которые хорошо поглощают нейтроны). Снаружи реактор окружают защитной оболочкой, задерживающей γ- излучение и нейтроны. Оболочку выполняют из бетона с железным наполнителем. Uchim.net

Критическая масса. Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция. При малых размерах велика утечка нейтронов через поверхность активной зоны реактора (объем, в которой располагаются стержни с ураном). С увеличением размеров системы число ядер, участвующих в делении, растет пропорционально объему, а число нейтронов, теряемых вследствие утечки, увеличивается пропорционально площади поверхности. Увеличивая систему, можно достичь значений коэффициента размножения k=1. Система будет иметь критические размеры, если число нейтронов, потерянных вследствие захвата и утечки, равно числу нейтронов, полученных в процессе деления. Критические размеры (критическая масса) определяются: 1)типом ядерного горючего; 2)замедлителем; 3)конструктивными особенностями реактора. Uchim.net

Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор. При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k>1. При полностью вдвинутых стержнях k

Реакторы на быстрых нейтронах : Построены реакторы, работающие без замедлителя на быстрых нейтронах. Вероятность деления, вызванного быстрыми нейтронами мала такие реакторы не могут работать на естественном уране. Реакцию можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не менее 15% изотопа. Преимущество: при их работе образуется значительное количество плутония, который затем можно использовать в качестве ядерного топлива. Эти реакторы называют реакторами - размножителями, так как они воспроизводят делящийся материал. Uchim.net

Первые ядерные реакторы Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г. В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов ( ). Энрико Ферми ( ) Игорь Васильевич Курчатов ( ) Uchim.net