Jedrski reaktor: zgodovina nastanka in načelo delovanja

Vrednost jedrske energije v sodobnem svetu

Jedrska energija je v zadnjih nekaj desetletjih naredila velik korak naprej in postala eden najpomembnejših virov električne energije za mnoge države. Hkrati je treba spomniti, da je razvoj tega sektorja nacionalnega gospodarstva ogromno prizadevanje več deset tisoč znanstvenikov, inženirjev in navadnih delavcev, ki si prizadevajo, da »miroljubni atom« ne postane resnična grožnja za milijone ljudi. Pravo jedro vsakega jedrske elektrarne je jedrski reaktor.

Zgodovina nastanka jedrskega reaktorja

Prva taka naprava je bila zgrajena sredi druge svetovne vojne v ZDA s priznanim znanstvenikom in inženirjem E. Fermijem. Zaradi nenavadnega videza, ki je bil podoben kupu grafitnih blokov, ki so bili postavljeni drug na drugega, se je ta jedrski reaktor imenoval "Chicago stack". Treba je omeniti, da je ta naprava delala na uran, ki se je nahajal samo med bloki.

Ustvarjanje jedrskega reaktorja v Sovjetski zvezi

V naši državi so jedrska vprašanja deležna tudi večje pozornosti. Kljub dejstvu, da so bila glavna prizadevanja znanstvenikov osredotočena na vojaško uporabo atoma, so aktivno uporabili rezultate, pridobljene v miroljubne namene. Prvi jedrski reaktor pod oznako F-1 je zgradila skupina znanstvenikov pod vodstvom slavnega fizika I. Kurchatova konec decembra 1946. Pomembna pomanjkljivost je pomanjkanje kakršnega koli hladilnih sistemov zato je bila energija, ki so jo sproščali, izredno majhna. Istočasno so sovjetski raziskovalci dokončali delo, ki so ga začeli, kar je privedlo do odkritja po samo osmih letih prve jedrske elektrarne v mestu Obninsk.

Načelo delovanja reaktorja

Jedrski reaktor je izjemno zapletena in nevarna tehnična naprava. Njegovo načelo delovanja temelji na dejstvu, da se med razpadom urana sprosti več nevtronov, ki izločijo elementarne delce iz sosednjih atomov urana. Zaradi te verižne reakcije se sprosti znatna količina energije v obliki toplotnih in gama žarkov. Hkrati je treba upoštevati, da če ta reakcija sploh ni nadzorovana, potem lahko cepitev atomov urana v najkrajšem možnem času vodi do močne eksplozije z neželenimi posledicami.

Jedrska reaktorska naprava

Da bi reakcija potekala v strogo določenem okviru, je zasnova jedrskega reaktorja izrednega pomena. Trenutno je vsaka podobna struktura vrsta kotla, skozi katerega teče hladilna tekočina. V tej funkciji se pogosto uporablja voda, vendar obstajajo jedrske elektrarne, ki uporabljajo tekoči grafit ali težka voda. Sodobnega jedrskega reaktorja si ni mogoče predstavljati brez več sto posebnih kasete v obliki šesterokotne oblike. V njih so gorivni elementi, skozi katere potekajo hladilne tekočine. Ta kaseta je prekrita s posebno plastjo, ki lahko odseva nevtrone in s tem upočasni verižno reakcijo.

Jedrski reaktor in njegova zaščita

Ima več ravni zaščite. Poleg dejanskega telesa, povrh tega pokriva posebno izolacijo in biološko zaščito. S tehničnega vidika je ta objekt močan armiranobetonski bunker, katerega vrata so zaprta čim tesneje.