Lucru minunat este că reactorul nuclear. Nu fum, nu funingine, nici un tren cu tancuri petroliere de cărbuni sau combustibil. Dar căldura reactorului dă să fie sănătos. Pentru a înțelege modul în care este luat această căldură, face un mic tur în fizica atomică. Toată diversitatea lumii este alcătuită dintr-un număr mic de elemente de bază. Anticii credeau că micul lor - foc, apa, pamant, aer. Oamenii de știință mai târziu vârstele corectate inteleptii din trecut: Elementele nu fac într-adevăr de mult, dar încă mult mai mult decât degetele pe de o parte.
Care sunt elementele principale?
Elemente (sau elemente) din lume, doar un pic mai mult de o sută. Fiecare element este reprezentat de tip atom - microscopic invizibil pentru ochiul particulelor de materie. Atom nu este foarte ușor. Se compune din particule elementare. Nucleul atomului „slepleno“ de protoni și neutroni. In orbite în jurul nucleului (sau orbitali) sunt transportate electroni. tip atom, aparține unui element particular este determinat de numărul de electroni și protoni. Aici, de exemplu, atomi, în care nucleul compus dintr-un proton și un rulează de-a lungul orbitei electronului formă elementul hidrogen. - hidrogen gaz. Doi atomi de hidrogen și un atom de alt gaz - oxigen - constituie o moleculă de apă. Cu alte cuvinte, apa este format din doi atomi de elemente diferite. atom de aluminiu pare mai complicat. Miezul este compus din 14 protoni și 13 neutroni și electroni prea bine 13. În cazul în care o bucată de aluminiu pus în orice recipient, și apoi se deschide recipientul, după câteva milioane de ani, va fi înăuntru? Aluminiu. atomi, ca și mai înainte, vor totaliza 14 neutroni și 13 protoni și 13 electroni. Aluminiu, după cum spun oamenii de știință, este un element stabil. Dar nu toate elementele „cum ar fi“ o astfel de viață stabilă. Atomii unora dintre ele (cum ar fi uraniu metalic), cu trecerea timpului într-un anumit sens, „se topesc“, a pierde protoni și neutroni. Aceste particule elementare, care zboară departe spre părțile laterale, creând un fenomen numit radiații, care, după cum probabil ați auzit, este foarte periculos pentru oameni. Insasi același atom „lumina“ devine un atom al unui alt element. Uraniu, de exemplu, în cele din urmă se transformă într-un avantaj.
Cum o centrală nucleară?
biliard nucleare
reacție în lanț de control de fisiune nucleară
explozie nucleară - nu este altul decât reacția în lanț necontrolată de fisiune nucleară. Pentru distrugerea orașelor și ucigând sute de mii de oameni, o astfel de tehnologie este foarte potrivită. Dar aici este de a utiliza atomul în scopuri pașnice a trebuit să dau seama cum de a controla reacția în lanț. Ce trebuie să fac? În primul rând, rata de biți necesar neutronii lent care se încadrează în jos atomii nucleu ca bile de biliard pliat masă piramidă. În al doilea rând, trebuie să fie în măsură să se retragă „din câmpul“ o parte din neutronii dezlănțuite. Aceste sarcini și oferă un design reactor nuclear.
combustibil nuclear, uraniu-235, care include, presat în granule speciale, în formă de tabletă mare. Aceste tablete sunt plasate într-o coloană tije, care sunt utilizate în materialul învelișului, absorbant slab neutroni (aluminiu și zirconiu). Aceste tije sunt numite tija de combustibil - elemente de combustibil lichid de răcire. Elementele de combustibil sunt colectate într-o casetă sau ansamblurilor de combustibil. Ansamblul de combustibil este coborât în miezul reactorului. Acest lucru este în cazul în care totul începe.
Cazanul nuclear
Există un simplu aparat de uz casnic - electroboilers. Se compune dintr-o furculiță, sârmă și sisteme de încălzire în spirală. Arunca o spirală în fișa de alimentare cu apă Stick - și câteva minute mai târziu apa a fost de fierbere. Atâta timp cât există apă în jurul cazanului - nimic nu se va întâmpla cu el. Apa este încălzită până la temperatura de reflux și nu dă metalul, încălzite cu energie electrică, pentru a ajunge la o temperatură mai ridicată. Ea nu a dat o supraîncălziri în spirală, luând din partea cazanului a căldurii, adică răcirea. Dar, de îndată ce apa de fierbere se evaporă, dispozitivul nu va fi capabil să se răcească. El va arde și se va opri de lucru, și apoi explodează (cunoscute în astfel de cazuri).
Ansamblul de combustibil este coborât în reactor, în ceva similar cazanului, în cazul în care este imposibil să se supraîncălzească. Faptul că combustibilul nuclear în reactor este în stare supercritică așa-numitul. Aceasta înseamnă că o reacție în lanț este deja în curs de desfășurare, iar în cazul în care nu încetini, barele de combustibil topit, iar reactorul să explodeze ca o bombă. Ca și în cazul fierbătorului, bare de combustibil autoîncălzire omise în apă. Apa se incalzeste si se raceste tijele de combustibil, și în același timp încetinește neutronii de funcționare. Dar, desigur, unul de apă pentru a încetini reacția suficient. Nucleele de gestionare a diviziunii implicate așa-numitele tije de control, care sunt realizate din materiale care absoarbe neutronii. Când barele de combustibil sunt încălzite puternic, operatorul reactor nuclear coboară în jos tijele de control, care apar între tijele de combustibil și de a absorbi neutroni în exces. Este necesar să se „manivelă-l“ - barele de control sunt ridicate din nou. Dacă tijele de control sunt coborâte pe întreaga lungime a barelor de combustibil, reacția în lanț încetează. Sau, cum se spune, reactorul va fi dezactivat.
Apa încălzește apa
Ei bine, acum, se pare că totul este clar. reincalzitor nucleară încălzește apa, apa se transformă în abur, turbina cu abur se învârte ... Nu! Acest design ar fi prea periculos. Neutronii și raze gamma, care zboară în afară în timpul fisiunii nucleare, sunt amenințări mortale la om. Prin urmare, este necesar să se facă totul pentru produsele de fisiune nucleară au fost în interiorul reactorului. În caz contrar, probleme! De aceea, reactorul este echipat cu un reflector de neutroni este plasat într-o carcasă metalică rezistentă și pe toate laturile acoperite cu un înveliș gros de beton. De aceea, apa radioactivă, care este încălzit de bare de combustibil, nu poate permite turbinei, în caz contrar preveni scurgerile de radiații va fi foarte dificil. De fapt, apa încălzită în reactor încălzește apa ... altul. Pe lângă reactorul este umplut cu apă din cazan. Prin acest tub cazan trece, și intră în conducta încălzită cu 300 de grade Celsius apă din reactor. apă radioactivă încălzește tubul și tubul încălzește apa deja foarte clar în cazan. Și această apă este transformată în abur se rotește o turbină și apoi intră în sistemul de răcire devine din nou apa. curling cu abur peste un turn de răcire imens (turnuri de răcire), fără de care nu se poate face nici o putere nucleară - aceasta este perechea de obicei. Nu există nici radiații, deoarece apa radioactivă în sistem nu se încadrează. Rămâne ultima întrebare. Se pare că toată lumea știe că apa este încălzită la 100 de grade, se evaporă. De ce este apa din reactor are o temperatură de 300 de grade? Este foarte simplu. Aceasta apa este sub o mare presiune. Nu este pur și simplu loc pentru abur (adică transformarea apei în gaz).
Cele mai periculoase centrale nucleare?
Centralele nucleare nu chadyat nu emit dioxid de carbon, mașinile nu consumă resurse naturale valoroase și non-regenerabile, care pot fi mai bine utilizate. Deci, de ce să nu renunțe la centralele electrice care utilizează cărbune sau păcură, și să le înlocuiască cu nucleară? Faptul că „atomul pașnic“ nu este atât de liniștită.
Ce se va înlocui centralele nucleare?
Ce este mai puternic - plus sau minus? Timpul va spune. In timp ce energia nucleară continuă să crească, și, de exemplu, în Franța, aproximativ două treimi din energia electrică este produsă de reactoare nucleare. Mulți cred că deșeurile de la centralele nucleare numai atunci când oamenii învață să controleze reacția de fuziune. Cel care are loc în explozia unei bombe cu hidrogen sau în Soare și alte stele. centralele electrice de fuziune va fi mult mai sigur și mai ecologic decât nucleară. O problemă: aspectul lor - acesta este un viitor incert.