Ядрен реактор, преобразуващ вътрешната енергия на ядрата в електричество
Основната част на атомната електроцентрала е ядреният реактор. Именно там вътрешната енергия на ядрата се преобразува в електрическа. Помислете как работи ядрен реактор.
Как работи ядрен реактор?
В ядрен реактор протича контролирана ядрена реакция. Основното използвано гориво е уран-235. Тъй като в естествения уран няма достатъчно изотоп уран-235, той се обогатява до 5%. Обогатеният уран се използва за производството на уранови горивни пръти.
Уран-235 се дели ефективно под действието на бавни неутрони. При ядрена реакция се образуват предимно бързи неутрони, така че те трябва да бъдат забавяни. За това най-често се използва вода.
И така, в работната зона на реактора има пръти от обогатен уран и вода. Работната зона е заобиколена от рефлектор, който отразява разпръснатите неутрони и защитна бетонна обвивка, която улавя всички частици в резултат на делене.
Как да държим ядрена реакция под контрол
Също така в работната зона се въвеждат специални модериращи пръти, които могат много ефективно да абсорбират неутрони. Дълбочината на потапяне на тези пръти регулира интензивността на реакцията. Когато забавящите пръти са напълно потопени, не може да се осъществи реакция. Това се прави от съображения за безопасност, за да се държи реакцията под контрол.
За същата цел урановите горивни пръти се правят малки. Един такъв прът не е в състояние да поддържа верижна реакция. Реакцията е възможна само с въвеждането на всички уранови пръти в работната зона.
Когато цялата маса гориво е въведена, забавящите пръти постепенно се изтеглят. Започва верижна реакция. В резултат на деленето на урановите ядра се образуват фрагменти от ядра и неутрони, които се разлитат с голяма скорост. Тевзаимодействат с водните молекули и забавят. Това загрява водата.
Забавяйки се, неутроните попадат в нови уранови ядра и продължават реакцията на делене. Горещата вода от работната зона се издига по протежение на веригата и преминава през топлообменника, в който се намира намотката на вторичната верига. Водата също циркулира във втория кръг.
Водата в намотката се загрява от гореща вода от първи контур. Превръщайки се в пара, водата от втория кръг завърта турбината, която е свързана към ротора на генератора на електрически ток. В резултат на въртенето на ротора в статора, комбиниран с него, се появява електрически ток.
Преобразуване на вътрешната енергия на ядрата в електричество
По този начин веригата за получаване на електроенергия от атомна енергия е следната
Провеждане наконтролирана ядрена реакция в работната зона →
→ водата около урановите прътизабавя получените неутрони и премахва получената топлина →
→ вода от работната зоназагрява водата във втория кръг до пара →
→парата върти турбината →
→турбината върти ротора на електрическия генератор →
→ в статора на електрическия генераторсе генерира електричество →
→ генерираната електроенергиясе доставя на потребителите чрез проводници.