Разтопете вечната замръзналост

Ако разбирам правилно принципа на работа на атомната електроцентрала, то това е отделянето на топлина от радиоактивни пръчки, която след това се превръща в електричество с помощта на вода.

И така, ако пробиете вечно замръзналата земя, потопите прът в него и напълните дупката с олово, например, каква площ ще покрие топлината, разпределена от пръта? Цялата размразена земя ще бъде ли радиоактивна? Как размразяването на значителни подземни маси ще се отрази на повърхността?

Отговорено: 22

> след това с помощта на вода се превежда

Не е задължително вода. антифриз. Традиционно - течност (въпреки че теоретично може да бъде газообразна. Но ефективността на отстраняване на топлината, разбира се, е по-малка), например, американците имаха конструкции на реактори, където течният натрий беше охлаждащата течност в първи контур.

> Каква е площта, покрита от топлината, разсейвана от пръта?

Трябва да броя, но не мисля, че е много. Диаметърът е десетки сантиметри, максимумът е метри, ако, да речем, горивни пръти се използват за реактори РБМК или ВВЕР.

> Цялата размразена земя ще бъде ли радиоактивна?

Не "радиоактивен", а "замърсен с продукти на разпад". Да и много. Вижте Чернобил, но не толкова много излетя от активната зона на реактора.

>Как размразяването на значителни подземни маси ще се отрази на повърхността?

Ще се окаже блато с детска дълбочина;)

Не заблуждавайте приятеля си. Първо, в пръта горивото е затворено в запечатан циркониев цилиндър, така че при запазване на целостта на тази обвивка няма да има никакво замърсяване, освен това, което самото се активира от неутронния поток. Второ, в един прът реакцията изобщо няма да протече, тъй като всички неутрони глупаво ще излетят. И трето, в Чернобил почти цялото ядро отлетя -до 70%. "Слонски крак" съдържа най-много една четвърт от масата на AZ.

Правилно разбирам, че няколко пръта няма да могат да поддържат стабилна реакция за дълго време - или ще спрат, или ще се стопят? без контрол, просто "на куп", искам да кажа.

Не могат със сигурност. Реакцията протича по следния начин: разпадащото се ураново ядро отделя освен фрагменти и от един до три неутрона. Тези неутрони, в зависимост от конфигурацията на пробата, могат или да излетят свободно, или да ударят друго ядро. И тук започва интересното. Факт е, че енергията на неутроните, излъчвани от уран-235 (ядреното гориво е смес от изотопи 235 и 238), е твърде висока, за да могат да разрушат подобни ядра: те просто се залепват в тях, с преобразуване на други изотопи: например нептуний-239 се получава от уран-238, който след това излъчва електрон и се превръща в плутоний-239. Между другото, точно така работи основният цикъл на реакторите-размножители, които произвеждат оръжеен плутоний. Но такава реакция не освобождава енергия, за това е необходимо неутронът да раздели ядрото, а не да се придържа към него. За целта горивото се формова в дълги тънки пръти и се заобикаля от материал, забавящ неутроните, като тежка вода или графит. Тогава неутронът, освободен по време на разпадането на ядрото, ще излети от пръчката и, преминавайки през слой вода или графит, ще се забави толкова много, че когато удари друг атом U-235, той вече няма да се придържа към ядрото си, а ще го раздели наполовина, причинявайки освобождаването на още 1-3 неутрона. Следователно една пръчка не е достатъчна: всички неутрони просто ще се разпръснат от нея, без да предизвикат никаква реакция. Не, със сигурност е възможно да се сглоби реактор на един прът: достатъчно е да се обгради с графит и след това с берилиеви тръби: графитът забавя, а берилият отразява неутроните.Но вече няма да е просто прът. ;) А поглъщащите пръти в реактора са нужни точно за контрол: по-горе казах, че при разпада се отделят от 1 до 3 неутрона. Така че реакцията е стабилна само ако за всеки разпад на ядрото един и само един от излъчените неутрони унищожава друго ядро. Ако тази стойност (т.нар. "коефициент на реактивност") е по-голяма от единица, то реакторът печели мощност, ако е по-малка - губи. Ако е равно на две, значи реакторът е влязъл в свръхкритичен режим и това вече не е реактор, а бомба. ;) Все пак повечето реактори (и дори бомби) избухват много преди това.

Блейн, ти си готин! :) Само физик в училище може да ми обясни нещо толкова ясно. Но не е в ZhuZha :)

> Второ, в една пръчка реакцията изобщо няма да протече . това обаче не означава, че няма да има генериране на топлина. и ако прътът вече е работил, че няма да е слаб (точно това се случва сега във Фукушима).

> запазвайки целостта на тази черупка. освен че се активира от неутронния поток накратко, ще има замърсяване. иначе наистина щяха да са заровени във вечно замръзналата земя :)

Топлоотдаването на НОВИЯ прът е пренебрежимо малко - там U-235 е адски много, а U-238, който е мнозинството там, е практически стабилен от практическа гледна точка. Работи - да, fonit като дявол знае какво.

това е отделянето на топлина от радиоактивни пръчки, която след това с помощта на вода се превръща в електричество.Работната течност може да не е непременно вода. Изглежда, че използват литий.

Ако пробиете вечна замръзналост, потопите пръчка в нея и запълните дупката с олово, например, каква площ ще покрие топлината, разпределена от пръчката? Зависи от материала и размерите на пръта.

Цялата размразена земя ще бъде ли радиоактивна? Разпространението на радиация -доста сложно нещо. Например алфа/бета/гама радиацията е чисто лъчева радиация, т.е. с изчезването на източника на радиация, той изчезва; способността му за проникване е различна: алфа и бета се инхибират от първите сантиметри от почвата, а гама прониква много далеч. Неутронното лъчение вече може да даде "кирки", т.е. създават слабо заразяване (в зависимост от почвения материал).

Но най-интересното е, че в пръта се натрупват различни радиоактивни отпадъци (продукти на разпадане) и те ще започнат да падат в почвата. И тук има много опции.

Но като цяло някак не разбираш работата на реактора. Самата пръчка бързо ще се нагрее и ще се стопи, ще изгори почвата и ще потъне в нея (прочетете какво се случи във Фукушима). В атомната централа прътът се управлява - или слагат неутронни забавители вътре, после го изваждат обратно.

И какво, пръчката, която имаме, е пълна с дупки? Защо гниещите продукти ще попаднат в почвата? И да, "китайският синдром" е измислица на журналистите.

Разбира се, че не. Контролните пръти, изработени от материали, поглъщащи неутрони, се поставят до урановите пръти, а не в тях.

Една пръчка няма да направи нищо. В реактора ги има много - те обменят неутрони, в резултат на което протича верижна реакция. Но това са само пресни пръти, с уран. А отработената пръчка има куп всякакви изотопи с висока активност. Които възникват от разпадането на уран. Ако отработеният прът се държи във въздуха, той ще се стопи от генерираната топлина. Следователно те се държат във вода, докато всички твърде активни изотопи се разпаднат.