Состав, особенности и принцип работы ядерного реактора

а) В состав ЯР в общем случае входит:

· ядерное топливо

· замедлитель нейтронов

· теплоноситель

· Отражатель

· регулирующие органы

· корпус

· внутрикорпусные конструкции

· приводы регулирующих органов

· детекторы контроля

· тепловая и биологическая защита.

Б)Особенности ЯР:

1) Ядерное топливо – источник энергии, отличающийся очень высокой энергоемкостью.(1кг ят = 8*10^13 дж, об топливо 5*10^7) благодаря этому преимуществу, можно создать на АЭС энергоблоков, единичной мощностью 1 млн.кВт.

2)Способ сжигания ят принципиально отличается от способа сжигания органического топлива. В последнем случае, необходимая постоянная подача топлива в аз, где соединяясь с окислителем, при опр. Температуре оно сжигается. В яр топливо загружается на опр. Срок, до нескольких лет.

3) Для работы яр не требуется окислитель, что повышает кпд эяу, и не загрязняется окружающая среда.

4) ЯР хар-ся очень высокой теплонапряженностью.

5) Наличие тепловыделений не только в топливе но и в з/м, т/н, и констр. Материалах.

6) после останова в яр продолжается выделение тепла, ост тепловыделение, за счет накопившихся продуктов деления.

7) Высокое радиационное облучение материалов аз яр.

в) Принцип работы ядерного реактора

Работа ядерного реактора осуществляется посредством контролируемой СЦРД ядер тяжелых металлов (U-235,U-233,Pu-239).При этом выделяется тепловая энергия, которая отводится т/н. Ядра урана или плутония распадается, при этом образуется 2-3 ядра элементов середины таблицы Менделеева, выделяется энергия, излучаются γ-кванты и образуются 2 или 3 нейтрона, которые, в свою очередь, могут прореагировать с другими атомами и, вызвав их деление, продолжить цепную реакцию. Для распада какого-либо атомного ядра необходимо попадание в него элементарной частицы с определенной энергией (величина этой энергии должна лежать в определённом диапазоне, более медленная или более быстрая частица просто оттолкнется от ядра, не проникнув в него). Наибольшее значение в ядерной энергетике имеют нейтроны.

2. Требования, предъявляемые к яр:

1) Для обеспечения более полного полезного использования времени работы яр, и получении лучших экономических показателей необходимо стремится к большей кампании и календарному сроку работы яр.

2)Для обеспечения требуемой кампании необходимо иметь достаточную загрузку реактора ЯТ.

3)Большая загрузка яр ят-ом определяется также способностью регулирующих органов компенсировать возникающую при этом избыточную реактивность.

4) Необходимым условием безаварийной работы яр является отрицательный мощностной коэффициент реактивности оптимальной величины, что достигается определенным подбором конструкции а.з.

5) Нужно стремится к равномерному тепловыделению в аз яр и выгоранию ят.

6) Необходимость отвода остаточного тепловыделения от аз, последнее которое может привести к тепловому разрушению а.з.

7) Необходимо наличие системы аварийного охлаждения, отсуствие которой может привести к таким же последствиям как и при отсутствии отвода остаточных тепловыделений.

8) Правильный подбор материалов материалы должны сохранять прочность, пластичность и теплопроводность не ниже допустимых пределов.

9) Наличие биологической защиты, различных фильтров и систем очистки.

10) Основным требованием, при создании ЯР.– обеспечить его ядерную и радиационную безопасность, т е при любых эксплуатационных и аварийных ситуациях должно быть исключено развитие неконтролируемой цепной реакции.