න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් යනු කුමක්ද? න්යෂ්ටික ශක්තියේ උපත. යුරේනියම් න්යෂ්ටික විඛණ්ඩනය
: ... තරමක් පිළිකුල් සහගතයි, නමුත් කෙසේ වෙතත්, මට තවමත් ජීර්ණය කළ හැකි ආකාරයෙන් තොරතුරු සොයාගෙන නොමැත - න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් ක්රියා කිරීමට පටන් ගන්නා ආකාරය. කාර්යයේ මූලධර්මය සහ ව්යුහය පිළිබඳ සෑම දෙයක්ම දැනටමත් 300 වාරයකට වඩා හපන ලද අතර එය පැහැදිලිය, නමුත් මෙන්න ඉන්ධන ලබා ගන්නේ කෙසේද සහ එය ප්රතික්රියාකාරකයේ ඇති තෙක් එය එතරම් භයානක නොවන්නේ කුමක්ද සහ ඇයි සහ එය වීමට පෙර එය ප්රතික්රියා නොකරන්නේ ඇයි? ප්රතික්රියාකාරකයේ ගිල්වා ඇත! - සියල්ලට පසු, එය රත් වන්නේ ඇතුළත පමණි, කෙසේ වෙතත්, ඉන්ධන පැටවීමට පෙර සීතල වන අතර සියල්ල හොඳින් පවතී, එබැවින් මූලද්රව්ය උනුසුම් වීමට හේතුව කුමක්ද, ඒවා බලපාන්නේ කෙසේද සහ යනාදිය සම්පූර්ණයෙන්ම පැහැදිලි නැත, වඩාත් සුදුසු විද්‍යාත්මකව නොවේ).
ඇත්ත වශයෙන්ම, එවැනි මාතෘකාවක් විද්යාත්මක නොවන ආකාරයකින් රාමු කිරීම දුෂ්කර ය, නමුත් මම උත්සාහ කරමි. අපි මුලින්ම බලමු මේ ඉන්ධන කූරු මොනවාද කියලා.
න්යෂ්ටික ඉන්ධන යනු සෙන්ටිමීටර 1 ක පමණ විෂ්කම්භයක් සහ සෙන්ටිමීටර 1.5 ක උසකින් යුත් කළු පෙති වේ. න්යෂ්ටික පිපිරීමක් වර්ධනය විය නොහැක, මන්ද න්යෂ්ටික පිපිරුමක ලක්ෂණයක් වන හිම කුණාටුවක් වැනි වේගවත් විඛණ්ඩන ප්රතික්රියාවක් සඳහා යුරේනියම් 235 සාන්ද්රණය 60% ට වඩා අවශ්ය වේ.
න්යෂ්ටික ඉන්ධන පෙති දෙසීයක් සර්කෝනියම් ලෝහයෙන් සාදන ලද නලයකට පටවනු ලැබේ. මෙම නලයේ දිග මීටර් 3.5 කි. විෂ්කම්භය 1.35 සෙ.මී. මෙම නළය ඉන්ධන මූලද්රව්යය ලෙස හැඳින්වේ - ඉන්ධන මූලද්රව්යය. ඉන්ධන දඬු 36 ක් කැසට් පටයකට එකලස් කර ඇත (තවත් නමක් "එකලස් කිරීම").
RBMK ප්රතික්රියාකාරක ඉන්ධන මූලද්රව්ය ව්යුහය: 1 - ප්ලග්; 2 - යුරේනියම් ඩයොක්සයිඩ් පෙති; 3 - සර්කෝනියම් ෂෙල්; 4 - වසන්තය; 5 - බුෂිං; 6 - ඉඟිය.
ද්‍රව්‍යයක පරිණාමනය නිදහස් ශක්තිය මුදා හැරීම සමඟ සිදු වන්නේ එම ද්රව්යයේ ශක්ති සංචිතයක් තිබේ නම් පමණි. දෙවැන්නෙන් අදහස් වන්නේ ද්‍රව්‍යයක ක්ෂුද්‍ර අංශු සංක්‍රාන්තියක් පවතින වෙනත් හැකි තත්වයකට වඩා වැඩි විවේක ශක්තියක් සහිත තත්වයක පවතින බවයි. ස්වයංසිද්ධ සංක්‍රාන්තියක් සෑම විටම බලශක්ති බාධකයක් මගින් වළක්වයි, එය ජය ගැනීම සඳහා ක්ෂුද්‍ර අංශුවට පිටතින් නිශ්චිත ශක්තියක් ලැබිය යුතුය - උද්දීපන ශක්තිය. exoenergetic ප්රතික්රියාව සමන්විත වන්නේ උද්වේගයෙන් පසුව සිදුවන පරිවර්තනයේදී, ක්රියාවලිය උද්දීපනය කිරීමට අවශ්ය ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ශක්තියක් මුදා හැරීමයි. ශක්ති බාධකය ජය ගැනීමට ක්‍රම දෙකක් තිබේ: එක්කෝ ගැටෙන අංශුවල චාලක ශක්තිය නිසා හෝ සම්බන්ධ වන අංශුවේ බන්ධන ශක්තිය නිසා.
ශක්ති මුදා හැරීමේ සාර්ව පරිමාණය අප මතකයේ තබා ගන්නේ නම්, ප්රතික්රියා උද්දීපනය කිරීමට අවශ්ය චාලක ශක්තිය ද්රව්යයේ අංශු සියල්ල හෝ මුලදී අවම වශයෙන් තිබිය යුතුය. මෙය සාක්ෂාත් කර ගත හැක්කේ ක්රියාවලියේ ගමන් මග සීමා කරන තාප චලිතයේ ශක්තිය ශක්ති සීමාවට ළඟා වන අගයකට මාධ්යයේ උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීමෙන් පමණි. අණුක පරිවර්තන වලදී, එනම් රසායනික ප්රතික්රියා වලදී, එවැනි වැඩිවීමක් සාමාන්යයෙන් කෙල්වින් අංශක සිය ගණනක් වේ, නමුත් න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා වලදී එය ඝට්ටන න්යෂ්ටිවල කූලොම්බ් බාධකවල ඉතා ඉහළ උස නිසා අවම වශයෙන් 107 K වේ. න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා වල තාප උද්දීපනය ප්‍රායෝගිකව සිදු කරනු ලබන්නේ කූලෝම්බ් බාධක අවම (තාප න්යෂ්ටික විලයනය) වන සැහැල්ලු න්‍යෂ්ටීන් සංශ්ලේෂණය කිරීමේදී පමණි.
අංශු සම්බන්ධ වීමෙන් උද්දීපනය විශාල චාලක ශක්තියක් අවශ්ය නොවන අතර, එම නිසා මාධ්යයේ උෂ්ණත්වය මත රඳා නොපවතී, එය අංශුවල ආකර්ශනීය බලවේගවලට ආවේණික භාවිතයට නොගත් බන්ධන හේතුවෙන් සිදු වේ. නමුත් ප්රතික්රියා උද්දීපනය කිරීමට අංශු අවශ්ය වේ. තවද අප නැවතත් අදහස් කරන්නේ තනි පුද්ගල ප්රතික්රියා ක්‍රියාවක් නොව සාර්ව පරිමාණයෙන් ශක්තිය නිපදවීම නම්, මෙය කළ හැක්කේ දාම ප්රතික්රියාවක් සිදු වූ විට පමණි. දෙවැන්න සිදුවන්නේ ප්රතික්රියාව උද්දීපනය කරන අංශු exoenergetic ප්‍රතික්‍රියාවක නිෂ්පාදන ලෙස නැවත දිස්වන විටය.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් පාලනය කිරීම සහ ආරක්ෂා කිරීම සඳහා, හරයේ සම්පූර්ණ උස දිගේ ගෙන යා හැකි පාලක දඬු භාවිතා කරනු ලැබේ. දඬු සෑදී ඇත්තේ නියුට්රෝන දැඩි ලෙස අවශෝෂණය කරන ද්රව්ය වලින් - උදාහරණයක් ලෙස බෝරෝන් හෝ කැඩ්මියම්. දඬු ගැඹුරට ඇතුල් කළ විට, නියුට්රෝන දැඩි ලෙස අවශෝෂණය කර ප්රතික්රියා කලාපයෙන් ඉවත් කරන බැවින් දාම ප්රතික්රියාවක් කළ නොහැකි වේ.
දඬු පාලක පැනලයෙන් දුරස්ථව ගෙන යනු ලැබේ. දඬු වල සුළු චලනයකින්, දාම ක්රියාවලිය වර්ධනය හෝ මැකී යනු ඇත. මේ ආකාරයෙන් ප්රතික්රියාකාරකයේ බලය නියාමනය කරනු ලැබේ.
ලෙනින්ග්රාඩ් එන්පීපී, ආර්බීඑම්කේ ප්රතික්රියාකාරකය
ප්රතික්රියාකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය ආරම්භය:
ප්රථම වරට ඉන්ධන පැටවීමෙන් පසු ආරම්භක මොහොතේ ප්රතික්රියාකාරකයේ විඛණ්ඩන දාම ප්රතික්රියාවක් නොමැත, ප්රතික්රියාකාරකය උපක්රිටිකල් තත්ත්වයක පවතී. සිසිලනකාරක උෂ්ණත්වය මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය.
අප දැනටමත් මෙහි සඳහන් කර ඇති පරිදි, දාම ප්රතික්රියාවක් ආරම්භ වීමට, විඛණ්ඩන ද්රව්ය තීරණාත්මක ස්කන්ධයක් සෑදිය යුතුය - ප්රමාණවත් තරම් කුඩා අවකාශයක ස්වයංසිද්ධ විඛණ්ඩන ද්රව්ය ප්රමාණවත් ප්‍රමාණයක්, න්යෂ්ටික විඛණ්ඩනයේදී නිකුත් වන නියුට්රෝන සංඛ්යාව තිබිය යුතු කොන්දේසියකි. අවශෝෂණය කරන ලද නියුට්රෝන ගණනට වඩා වැඩිය. මෙය යුරේනියම්-235 අන්තර්ගතය (පටවා ඇති ඉන්ධන දඬු ප්‍රමාණය) වැඩි කිරීමෙන් හෝ යුරේනියම්-235 න්‍යෂ්ටීන් පසුකර පියාසර නොකිරීමට නියුට්රෝනවල වේගය අඩු කිරීමෙන් කළ හැක.
ප්රතික්රියාකාරකය අදියර කිහිපයකින් බලයට ගෙන එයි. ප්රතික්රියාකාරක නියාමකයන්ගේ සහාය ඇතිව, ප්රතික්රියාකාරකය අධි විවේචනාත්මක තත්ත්වය Kef>1 වෙත මාරු කරනු ලබන අතර ප්රතික්රියාකාරක බලය නාමික එකේ 1-2% මට්ටම දක්වා වැඩිවේ. මෙම අදියරේදී, ප්රතික්රියාකාරකය සිසිලනකාරකයේ ක්රියාකාරී පරාමිතීන් වෙත රත් වන අතර, තාපන අනුපාතය සීමා වේ. උනුසුම් ක්රියාවලියේදී, පාලකයන් නියත මට්ටමේ බලය පවත්වා ගනී. එවිට සංසරණ පොම්ප ආරම්භ වන අතර තාප ඉවත් කිරීමේ පද්ධතිය ක්රියාත්මක වේ. මෙයින් පසු, ප්රතික්රියාකාරක බලය ශ්රේණිගත බලයෙන් 2 සිට 100% දක්වා පරාසයක ඕනෑම මට්ටමකට වැඩි කළ හැකිය.
ප්රතික්රියාකාරකය රත් වූ විට, මූලික ද්රව්යවල උෂ්ණත්වයේ සහ ඝනත්වයේ වෙනස්වීම් හේතුවෙන් ප්රතික්රියාශීලීත්වය වෙනස් වේ. සමහර විට, රත් කිරීමේදී, හරයේ සාපේක්ෂ පිහිටීම සහ හරයට ඇතුළු වන හෝ පිටවන පාලන මූලද්රව්ය වෙනස් වන අතර, පාලන මූලද්රව්යවල ක්රියාකාරී චලනය නොමැති විට ප්‍රතික්‍රියාශීලී බලපෑමක් ඇති කරයි.
ඝන, චලනය වන අවශෝෂක මූලද්රව්ය මගින් නියාමනය කිරීම
ප්රතික්රියාශීලීත්වය ඉක්මනින් වෙනස් කිරීම සඳහා, අතිමහත් බහුතරයක දී ඝන චංචල අවශෝෂක භාවිතා කරනු ලැබේ. RBMK ප්රතික්රියාකාරකයේ, පාලක දඬු වල මිලිමීටර් 50 හෝ 70 ක විෂ්කම්භයක් සහිත ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ නලයක කොටා ඇති බෝරෝන් කාබයිඩ් බුෂිං අඩංගු වේ. සෑම පාලක දණ්ඩක්ම වෙනම නාලිකාවක තබා ඇති අතර සාමාන්ය 50 ° C උෂ්ණත්වයකදී පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධතිය (පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධතිය) පරිපථයෙන් ජලය මගින් සිසිල් කරනු ලැබේ. ඒවායේ අරමුණ අනුව දඬු AZ (හදිසි ආරක්ෂාව) ලෙස බෙදා ඇත. ) දඬු RBMK හි එවැනි දඬු 24 ක් ඇත. ස්වයංක්‍රීය පාලන දඬු - කෑලි 12, දේශීය ස්වයංක්‍රීය පාලන දඬු - කෑලි 12, අතින් පාලන දඬු - 131, සහ කෙටි කළ අවශෝෂක දඬු 32 (USP). මුළු දඬු 211 ක් ඇත. එපමණක්ද නොව, කෙටි කරන ලද දඬු පහළ සිට හරය තුළට ඇතුල් කරනු ලැබේ, ඉතිරිය ඉහළින්.
VVER 1000 ප්රතික්රියාකාරකය 1 - පාලන පද්ධති ධාවකය; 2 - ප්රතික්රියාකාරක ආවරණය; 3 - ප්රතික්රියාකාරක ශරීරය; 4 - ආරක්ෂිත පයිප්ප බ්ලොක් (BZT); 5 - පතුවළ; 6 - මූලික සංවෘත; 7 - ඉන්ධන එකලස් කිරීම් (FA) සහ පාලන දඬු;
දැවෙන අවශෝෂක මූලද්රව්ය.
නැවුම් ඉන්ධන පැටවීමෙන් පසු අතිරික්ත ප්රතික්රියාශීලීත්වය සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා, බොහෝ විට දැවෙන අවශෝෂක භාවිතා කරනු ලැබේ. එහි ක්රියාකාරී මූලධර්මය නම්, ඒවා ඉන්ධන මෙන්, නියුට්‍රෝනයක් ග්‍රහණය කර ගැනීමෙන් පසුව, පසුව නියුට්රෝන අවශෝෂණය කිරීම (පිළිස්සීම) නතර කිරීමයි. එපමනක් නොව, අවශෝෂක න්යෂ්ටි මගින් නියුට්රෝන අවශෝෂණය කිරීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස අඩුවීමේ අනුපාතය ඉන්ධන න්යෂ්ටිවල විඛණ්ඩනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස අඩු වීමේ අනුපාතයට වඩා අඩු හෝ සමාන වේ. අපි ප්රතික්රියාකාරක හරයකට වසරක් ක්රියාත්මක වීමට සැලසුම් කර ඇති ඉන්ධන පටවන්නේ නම්, ක්‍රියාකාරීත්වයේ ආරම්භයේ ඇති විඛණ්ඩන ඉන්ධන න්‍යෂ්ටීන් සංඛ්යාව අවසානයට වඩා වැඩි වන බව පැහැදිලි වන අතර, අවශෝෂක තැබීමෙන් අතිරික්ත ප්රතික්රියාශීලීත්වය සඳහා වන්දි ගෙවිය යුතුය. හරය තුළ. මෙම කාර්යය සඳහා පාලන දඬු භාවිතා කරන්නේ නම්, ඉන්ධන න්යෂ්ටි සංඛ්යාව අඩු වන විට අප ඒවා අඛණ්ඩව චලනය කළ යුතුය. දැවෙන අවශෝෂක භාවිතා කිරීම චලනය වන දඬු භාවිතය අඩු කරයි. වර්තමානයේ, දහනය කළ හැකි අවශෝෂක බොහෝ විට ඒවායේ නිෂ්පාදනයේදී ඉන්ධන පෙති වලට කෙලින්ම එකතු වේ.
ද්රව ප්රතික්රියා පාලනය.
එවැනි නියාමනයක් භාවිතා කරනු ලැබේ, විශේෂයෙන්, VVER වර්ගයේ ප්රතික්රියාකාරකයක් ක්රියාත්මක වන විට, 10B නියුට්රෝන අවශෝෂණ න්යෂ්ටි අඩංගු බෝරික් අම්ලය H3BO3 සිසිලනකාරකයට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. සිසිලන මාර්ගයේ බෝරික් අම්ලයේ සාන්ද්රණය වෙනස් කිරීමෙන් අපි හරයේ ප්රතික්රියාශීලීත්වය වෙනස් කරමු. ප්රතික්රියාකාරක ක්රියාකාරිත්වයේ ආරම්භක කාල පරිච්ඡේදයේදී, බොහෝ ඉන්ධන න්යෂ්ටි ඇති විට, අම්ල සාන්ද්රණය උපරිම වේ. ඉන්ධන දහනය වන විට අම්ල සාන්ද්රණය අඩු වේ.
දාම ප්රතික්රියා යාන්ත්රණය
න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරකයකට දී ඇති බලයකින් දීර්ඝ කාලයක් ක්රියා කළ හැක්කේ එහි ක්රියාකාරිත්වය ආරම්භයේදී ප්‍රතික්‍රියාශීලී සංචිතයක් ඇත්නම් පමණි. ව්යතිරේකය යනු තාප නියුට්රෝනවල බාහිර ප්රභවයක් සහිත උපක්රිටිකල් ප්රතික්රියාකාරක වේ. ස්වාභාවික හේතූන් නිසා අඩු වන විට බැඳී ඇති ප්රතික්රියාශීලීත්වය මුදා හැරීම එහි ක්රියාකාරිත්වයේ සෑම මොහොතකම ප්රතික්රියාකාරකයේ තීරණාත්මක තත්ත්වය පවත්වා ගැනීම සහතික කරයි. ආරම්භක ප්‍රතික්‍රියාකාරිත්ව සංචිතය නිර්මාණය වන්නේ තීරනාත්මක ඒවාට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි මානයන් සහිත හරයක් තැනීමෙනි. ප්රතික්රියාකාරකය අධි විවේචනාත්මක වීම වැළැක්වීම සඳහා, අභිජනන මාධ්යයේ k0 එකවර කෘතිමව අඩු කරනු ලැබේ. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ නියුට්රෝන අවශෝෂක ද්රව්ය හරයට හඳුන්වා දීමෙන් වන අතර එය පසුව හරයෙන් ඉවත් කළ හැකිය. දාම ප්රතික්රියා පාලන මූලද්රව්යවල මෙන්, හරයේ අනුරූප නාලිකා හරහා ගමන් කරන එක් හෝ තවත් හරස්කඩක දඬු වල ද්‍රව්‍යයට අවශෝෂක ද්රව්ය ඇතුළත් වේ. නමුත් නියාමනය සඳහා පොලු එකක් හෝ දෙකක් හෝ කිහිපයක් ප්රමාණවත් නම්, ආරම්භක අතිරික්ත ප්රතික්රියාශීලීත්වය සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා දඬු ගණන සිය ගණනකට ළඟා විය හැකිය. මෙම කූරු වන්දි කූරු ලෙස හැඳින්වේ. පාලන සහ වන්දි දඬු අනිවාර්යයෙන්ම විවිධ නිර්මාණ මූලද්රව්ය නියෝජනය නොවේ. වන්දි ලබා දෙන දඬු ගණනාවක් පාලන දඬු විය හැකි නමුත්, දෙකෙහිම ක්‍රියාකාරීත්වය වෙනස් වේ. පාලක දඬු නිර්මාණය කර ඇත්තේ ඕනෑම අවස්ථාවක තීරනාත්මක තත්වයක් පවත්වා ගැනීමටත්, ප්රතික්රියාකාරකය නැවැත්වීමට සහ ආරම්භ කිරීමටත්, එක් බල මට්ටමකින් තවත් මට්ටමකට සංක්‍රමණය වීමටත්ය. මෙම සියලු මෙහෙයුම් සඳහා ප්රතික්රියාශීලීත්වයේ කුඩා වෙනස්කම් අවශ්ය වේ. වන්දි කූරු ක්රමානුකූලව ප්රතික්රියාකාරක හරයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ, එහි ක්රියාකාරිත්වය පුරාවටම විවේචනාත්මක තත්වයක් සහතික කරයි.
සමහර විට පාලක දඬු සෑදී ඇත්තේ අවශෝෂක ද්රව්ය වලින් නොව, විඛණ්ඩන ද්රව්ය හෝ විසිරුම් ද්රව්ය වලින්ය. තාප ප්රතික්රියාකාරකවල, මේවා ප්රධාන වශයෙන් නියුට්රෝන අවශෝෂක වේ; ඵලදායී වේගවත් නියුට්රෝන අවශෝෂක නොමැත. කැඩ්මියම්, හැෆ්නියම් සහ අනෙකුත් අවශෝෂක තාප ප්‍රදේශයට පළමු අනුනාදයේ සමීපත්වය හේතුවෙන් තාප නියුට්රෝන පමණක් දැඩි ලෙස අවශෝෂණය කරන අතර දෙවැන්නෙන් පිටත ඒවායේ අවශෝෂණ ගුණාංගවල අනෙකුත් ද්රව්යවලට වඩා වෙනස් නොවේ. ව්යතිරේකය යනු බෝරෝන් වන අතර, එහි නියුට්රෝන අවශෝෂණ හරස්කඩ, l / v නීතියට අනුව, දක්වා ඇති ද්රව්යවලට වඩා බොහෝ සෙමින් ශක්තිය සමඟ අඩු වේ. එමනිසා, බෝරෝන් වේගවත් නියුට්රෝන අවශෝෂණය කරයි, දුර්වල වුවද, නමුත් අනෙකුත් ද්රව්යවලට වඩා තරමක් හොඳය. වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකයක ඇති අවශෝෂක ද්රව්ය බෝරෝන් විය හැක්කේ, හැකි නම් 10B සමස්ථානිකයෙන් පොහොසත් කළ හැකි නම් පමණි. බෝරෝන් වලට අමතරව, වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකවල පාලන දඬු සඳහා ද විඛණ්ඩන ද්රව්ය භාවිතා වේ. විඛණ්ඩන ද්‍රව්‍යවලින් සෑදූ වන්දි දණ්ඩක් නියුට්රෝන අවශෝෂක දණ්ඩක් මෙන් එකම ක්‍රියාවක් කරයි: එය ප්රතික්රියාකාරකයේ ප්රතික්රියාශීලීත්වය වැඩි කරන අතර එය ස්වභාවිකව අඩු වේ. කෙසේ වෙතත්, අවශෝෂකයක් මෙන් නොව, එවැනි දණ්ඩක් ප්රතික්රියාකාරක ක්රියාන්විතයේ ආරම්භයේ දී හරයෙන් පිටත පිහිටා ඇති අතර පසුව හරය තුළට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
වේගවත් ප්රතික්රියාකාරකවල භාවිතා වන විසිරුම් ද්රව්ය නිකල් වන අතර, අනෙකුත් ද්රව්යවල හරස්කඩවලට වඩා තරමක් විශාල වේගවත් නියුට්රෝන සඳහා විසිරෙන හරස්කඩක් ඇත. විසරණ දඬු හරයේ පරිධිය දිගේ පිහිටා ඇති අතර ඒවා අනුරූප නාලිකාවේ ගිල්වීම හරයෙන් නියුට්රෝන කාන්දු වීම අඩුවීමට හේතු වන අතර ඒ අනුව ප්රතික්රියාශීලීත්වය වැඩි වේ. සමහර විශේෂ අවස්ථා වලදී, දාම ප්රතික්රියා පාලනයේ අරමුණ නියුට්රෝන පරාවර්තකවල චලනය වන කොටස් මගින් සපයනු ලබන අතර, චලනය වන විට හරයෙන් නියුට්රෝන කාන්දු වීම වෙනස් කරයි. පාලන, වන්දි සහ හදිසි සැරයටි, ඒවායේ සාමාන්ය ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරන සියලුම උපකරණ සමඟ එක්ව ප්රතික්රියාකාරක පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධතිය (CPS) සාදයි.
හදිසි ආරක්ෂාව:
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක හදිසි ආරක්ෂණය යනු ප්රතික්රියාකාරක හරයේ න්යෂ්ටික දාම ප්රතික්රියාවක් ඉක්මනින් නැවැත්වීමට නිර්මාණය කර ඇති උපාංග සමූහයකි.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක එක් පරාමිතියක් අනතුරකට තුඩු දිය හැකි අගයකට ළඟා වූ විට ක්රියාකාරී හදිසි ආරක්ෂණය ස්වයංක්‍රීයව ක්රියාත්මක වේ. එවැනි පරාමිතීන් ඇතුළත් විය හැකිය: උෂ්ණත්වය, පීඩනය සහ සිසිලනකාරක ප්රවාහය, බලයේ මට්ටම සහ වේගය වැඩි වීම.
හදිසි ආරක්ෂණයේ විධායක මූලද්රව්ය, බොහෝ අවස්ථාවලදී, නියුට්රෝන හොඳින් අවශෝෂණය කරන ද්රව්යයක් සහිත දඬු (බෝරෝන් හෝ කැඩ්මියම්) වේ. සමහර විට, ප්රතික්රියාකාරකය වසා දැමීම සඳහා, ද්රව අවශෝෂකයක් සිසිලන ලූපයට එන්නත් කරනු ලැබේ.
ක්රියාකාරී ආරක්ෂාවට අමතරව, බොහෝ නවීන මෝස්තරවල නිෂ්ක්රීය ආරක්ෂණ මූලද්රව්ය ද ඇතුළත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, VVER ප්රතික්රියාකාරකවල නවීන අනුවාදවලට “හදිසි කෝර් සිසිලන පද්ධතියක්” (ECCS) ඇතුළත් වේ - ප්රතික්රියාකාරකයට ඉහළින් පිහිටා ඇති බෝරික් අම්ලය සහිත විශේෂ ටැංකි. උපරිම සැලසුම් පාදක අනතුරකදී (ප්රතික්රියාකාරකයේ පළමු සිසිලන පරිපථය කැඩී යාම), මෙම ටැංකිවල අන්තර්ගතය ගුරුත්වාකර්ෂණය මගින් ප්රතික්රියාකාරක හරය තුළට අවසන් වන අතර න්යෂ්ටික දාම ප්රතික්රියාව බෝරෝන් අඩංගු ද්රව්ය විශාල ප්‍රමාණයකින් නිවී යයි. , නියුට්රෝන හොඳින් අවශෝෂණය කරන.
"න්යෂ්ටික බලාගාරවල ප්රතික්රියාකාරක පහසුකම් සඳහා න්යෂ්ටික ආරක්ෂණ රීති" අනුව, අවම වශයෙන් ලබා දී ඇති ප්රතික්රියාකාරක වසා දැමීමේ පද්ධතියක් හදිසි ආරක්ෂණ (EP) කාර්යය ඉටු කළ යුතුය. හදිසි ආරක්ෂාවට වැඩ කරන මූලද්රව්යවල ස්වාධීන කණ්ඩායම් දෙකක්වත් තිබිය යුතුය. AZ සංඥාවේදී, AZ වැඩ කොටස් ඕනෑම වැඩ කරන හෝ අතරමැදි ස්ථානයක සිට සක්රිය කළ යුතුය.
AZ උපකරණ අවම වශයෙන් ස්වාධීන කට්ටල දෙකකින් සමන්විත විය යුතුය.
සෑම AZ උපකරණ කට්ටලයක්ම නාමිකයෙන් 7% සිට 120% දක්වා නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝනත්වයේ වෙනස්වීම් පරාසය තුළ ආරක්ෂාව සපයන ආකාරයට සැලසුම් කළ යුතුය:
1. නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝනත්වය මගින් - ස්වාධීන නාලිකා තුනකට නොඅඩු;
2. නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝනත්වය වැඩිවීමේ අනුපාතය අනුව - ස්වාධීන නාලිකා තුනකට නොඅඩු.
ප්රතික්රියාකාරක බලාගාරයේ (ආර්පී) සැලසුමේ පිහිටුවා ඇති තාක්ෂණික පරාමිතීන්හි සමස්ත වෙනස්වීම් පරාසය පුරාවටම, එක් එක් තාක්ෂණික පරාමිතිය සඳහා අවම වශයෙන් ස්වාධීන නාලිකා තුනක් මඟින් හදිසි ආරක්ෂාව සපයනු ලබන පරිදි සෑම හදිසි ආරක්ෂණ උපකරණ කට්ටලයක්ම සැලසුම් කළ යුතුය. ආරක්ෂාව අවශ්ය සඳහා.
AZ ක්‍රියාකාරක සඳහා එක් එක් කට්ටලයේ පාලන විධාන අවම වශයෙන් නාලිකා දෙකක් හරහා සම්ප්රේෂණය කළ යුතුය. මෙම කට්ටලය ක්‍රියාන්විතයෙන් ඉවත් නොකර AZ උපකරණ කට්ටලවල එක් නාලිකාවක් ක්රියා විරහිත කළ විට, මෙම නාලිකාව සඳහා අනතුරු ඇඟවීමේ සංඥාවක් ස්වයංක්‍රීයව ජනනය විය යුතුය.
අවම වශයෙන් පහත සඳහන් අවස්ථා වලදී හදිසි ආරක්ෂණය දියත් කළ යුතුය:
1. නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝනත්වය සඳහා AZ සැකසුම කරා ළඟා වූ පසු.
2. නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝනත්වයේ වැඩි වීමේ වේගය සඳහා AZ සැකසුම කරා ළඟා වූ පසු.
3. හදිසි ආරක්ෂණ උපකරණ සහ CPS බල සැපයුම් බස්රථවල ක්රියාත්මක නොවන ඕනෑම කට්ටලයක වෝල්ටීයතාවය අතුරුදහන් වුවහොත්.
4. නියුට්රෝන ප්රවාහ ඝණත්වය සඳහා හෝ සේවයෙන් ඉවත් කර නොමැති ඕනෑම AZ උපකරණ කට්ටලයක නියුට්රෝන ප්‍රවාහයේ වැඩි වීමේ වේගය සඳහා ආරක්ෂක නාලිකා තුනෙන් එකක් දෙකක් අසාර්ථක වුවහොත්.
5. ආරක්ෂාව සිදු කළ යුතු තාක්ෂණික පරාමිතීන් විසින් AZ සැකසුම් ළඟා වූ විට.
6. බ්ලොක් පාලන ලක්ෂ්‍යයකින් (BCP) හෝ සංචිත පාලන ලක්ෂ්‍යයකින් (RCP) යතුරකින් AZ අවුලුවාලන විට.
න්යෂ්ටික බලාගාර ඒකකයක් ක්රියාත්මක වන ආකාරය ඊටත් වඩා අඩු විද්යාත්මක ආකාරයකින් යමෙකුට කෙටියෙන් පැහැදිලි කළ හැකිද? :-)
වැනි මාතෘකාවක් මතක තබා ගන්න මුල් ලිපිය වෙබ් අඩවියේ ඇත InfoGlaz.rfමෙම පිටපත සාදන ලද ලිපියට සබැඳිය -
අද අපි න්යෂ්ටික භෞතික විද්‍යා ලෝකයට කෙටි ගමනක් යනවා. අපගේ විනෝද චාරිකාවේ තේමාව න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් වනු ඇත. එය ක්රියා කරන ආකාරය, එහි ක්‍රියාකාරිත්වයට යටින් පවතින භෞතික මූලධර්ම මොනවාද සහ මෙම උපාංගය භාවිතා කරන්නේ කොතැනද යන්න ඔබ ඉගෙන ගනු ඇත.
න්යෂ්ටික ශක්තියේ උපත
ලොව ප්රථම න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය 1942 දී ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ නිර්මාණය කරන ලදීනොබෙල් ත්‍යාගලාභී එන්රිකෝ ෆර්මිගේ නායකත්වයෙන් යුත් පර්යේෂණාත්මක භෞතික විද්‍යා කණ්ඩායමක්. ඒ අතරම, ඔවුන් යුරේනියම් විඛණ්ඩනයේ ස්වයං තිරසාර ප්රතික්රියාවක් සිදු කරන ලදී. පරමාණුක ජෙනී නිදහස් කර ඇත.
පළමු සෝවියට් න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය 1946 දී දියත් කරන ලදී.සහ වසර 8 කට පසුව, Obninsk නගරයේ ලොව ප්රථම න්යෂ්ටික බලාගාරය ධාරාව ජනනය විය. සෝවියට් සංගමයේ න්යෂ්ටික බලශක්ති කර්මාන්තයේ ප්රධාන විද්යාත්මක අධ්යක්ෂවරයා කැපී පෙනෙන භෞතික විද්යාඥයෙක් විය ඊගෝර් Vasilievich Kurchatov.
එතැන් සිට, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක පරම්පරා කිහිපයක් වෙනස් වී ඇත, නමුත් එහි සැලසුමේ ප්රධාන අංග නොවෙනස්ව පවතී.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක ව්‍යුහ විද්‍යාව
මෙම න්යෂ්ටික ස්ථාපනය ඝන සෙන්ටිමීටර කිහිපයක සිට ඝන මීටර් ගණනාවක් දක්වා සිලින්ඩරාකාර ධාරිතාවකින් යුත් ඝන බිත්ති සහිත වානේ ටැංකියකි.
මෙම සිලින්ඩරය ඇතුළත ශුද්ධස්ථානයයි - ප්රතික්රියාකාරක හරය.න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන දාම ප්රතික්රියාව සිදු වන්නේ මෙහිදීය.
මෙම ක්රියාවලිය සිදු වන්නේ කෙසේදැයි බලමු.
විශේෂයෙන් බර මූලද්රව්යවල න්‍යෂ්ටීන් යුරේනියම්-235 (U-235),කුඩා ශක්ති කම්පනයක බලපෑම යටතේ ඒවා ආසන්න වශයෙන් සමාන ස්කන්ධයකින් කොටස් 2 කට බෙදීමට හැකියාව ඇත. මෙම ක්රියාවලියේ රෝග කාරකය වන්නේ නියුට්රෝනයයි.
කොටස් බොහෝ විට barium සහ krypton න්යෂ්ටි වේ. ඒ සෑම එකක්ම ධන ආරෝපණයක් දරයි, එබැවින් Coulomb විකර්ෂණ බලවේග ආලෝකයේ වේගයෙන් 1/30 ක පමණ වේගයකින් විවිධ දිශාවලට පියාසර කිරීමට බල කරයි. මෙම කොටස් දැවැන්ත චාලක ශක්තියේ වාහකයන් වේ.
බලශක්ති ප්‍රායෝගික භාවිතය සඳහා, එය මුදා හැරීම ස්වයංපෝෂිත වීම අවශ්ය වේ. දාම ප්රතික්රියා,සෑම විඛණ්ඩන සිදුවීමක්ම නව නියුට්රෝන විමෝචනය සමඟ ඇති බැවින් ප්‍රශ්නගත විඛණ්ඩනය විශේෂයෙන් සිත්ගන්නා සුළුය. සාමාන්යයෙන් ආරම්භක නියුට්‍රෝනයකට නව නියුට්රෝන 2-3ක් නිපදවේ. විඛණ්ඩන යුරේනියම් න්යෂ්ටික සංඛ්යාව හිම කුණාටුවක් මෙන් වැඩි වෙමින් පවතී.විශාල ශක්තියක් මුදා හැරීමට හේතු වේ. මෙම ක්රියාවලිය පාලනය නොකළහොත් න්යෂ්ටික පිපිරීමක් සිදුවේ. එය සිදු වේ.
නියුට්රෝන සංඛ්යාව නියාමනය කිරීමට නියුට්රෝන අවශෝෂණය කරන ද්රව්ය පද්ධතියට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ,බලශක්තිය සුමටව මුදා හැරීම සහතික කිරීම. කැඩ්මියම් හෝ බෝරෝන් නියුට්රෝන අවශෝෂක ලෙස භාවිතා කරයි.
කොටස්වල අතිවිශාල චාලක ශක්තිය සීමා කර භාවිතා කරන්නේ කෙසේද? මෙම අරමුණු සඳහා සිසිලනකාරකය භාවිතා වේ, i.e. විශේෂ පරිසරයක්, චලනය වන කොටස් මන්දගාමී වන අතර එය අතිශයින් ඉහළ උෂ්ණත්වයකට රත් කරයි. එවැනි මාධ්යයක් සාමාන්ය හෝ බර ජලය, ද්රව ලෝහ (සෝඩියම්), මෙන්ම සමහර වායූන් විය හැකිය. සිසිලනකාරකය වාෂ්ප තත්වයකට මාරු නොකිරීමට, අධි පීඩනය මධ්යයේ (160 atm දක්වා) පවත්වා ගෙන යනු ලැබේ.මෙම හේතුව නිසා ප්රතික්රියාකාරක බිත්ති විශේෂ ශ්රේණියේ සෙන්ටිමීටර දහයේ වානේ වලින් සාදා ඇත.
න්යෂ්ටික ඉන්ධන වලින් ඔබ්බට නියුට්රෝන ගැලවී ගියහොත් දාම ප්‍රතික්‍රියාවට බාධා ඇති විය හැක. එබැවින්, විඛණ්ඩන ද්රව්යයේ විවේචනාත්මක ස්කන්ධයක් පවතී, i.e. දාම ප්රතික්රියාවක් පවත්වා ගෙන යනු ලබන එහි අවම ස්කන්ධය. එය ප්රතික්රියාකාරක හරය වටා පරාවර්තකයක් තිබීම ඇතුළුව විවිධ පරාමිතීන් මත රඳා පවතී. එය පරිසරයට නියුට්රෝන කාන්දු වීම වැලැක්වීමට සේවය කරයි. මෙම ව්යුහාත්මක මූලද්රව්යය සඳහා වඩාත් පොදු ද්රව්යය වන්නේ මිනිරන් ය.
ප්රතික්රියාකාරකයේ සිදුවන ක්රියාවලීන් වඩාත් භයානක ආකාරයේ විකිරණ මුදා හැරීමත් සමඟ ඇත - ගැමා විකිරණ. මෙම අන්තරාය අවම කිරීම සඳහා, එය ප්රති-විකිරණ ආරක්ෂණයකින් සමන්විත වේ.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
ඉන්ධන කූරු ලෙස හඳුන්වන න්යෂ්ටික ඉන්ධන ප්රතික්රියාකාරක හරය තුළ තබා ඇත. ඒවා තලා දැමිය හැකි ද්රව්ය වලින් සාදන ලද පෙති වන අතර මීටර් 3.5 ක් පමණ දිග සහ මිලිමීටර් 10 ක විෂ්කම්භයකින් යුත් තුනී නල වල තබා ඇත.
සමාන ඉන්ධන එකලස් කිරීම් සිය ගණනක් හරය තුළ තබා ඇති අතර, ඒවා දාම ප්‍රතික්‍රියාවේදී නිකුත් වන තාප ශක්තියේ ප්‍රභවයන් බවට පත්වේ. ඉන්ධන දඬු වටා ගලා යන සිසිලනකාරකය ප්රතික්රියාකාරකයේ පළමු පරිපථය සාදයි.
ඉහළ පරාමිතීන් වෙත රත් කරන ලද, එය වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රයකට පොම්ප කරනු ලබන අතර, එහි ශක්තිය ද්විතියික පරිපථ ජලය වෙත මාරු කර එය වාෂ්ප බවට පත් කරයි. ප්රතිඵලයක් වශයෙන් වාෂ්ප turbogenerator භ්රමණය වේ. මෙම ඒකකය මගින් නිපදවන විදුලිය පාරිභෝගිකයා වෙත සම්ප්රේෂණය වේ. තවද සිසිලන පොකුණෙන් ජලයෙන් සිසිල් කරන ලද පිටාර වාෂ්ප, ඝනීභවනය ආකාරයෙන්, වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රය වෙත නැවත පැමිණේ. චක්රය අවසන් වේ.
න්යෂ්ටික ස්ථාපනයක මෙම ද්විත්ව පරිපථ ක්රියාකාරිත්වය එහි සීමාවෙන් ඔබ්බට හරය තුළ සිදුවන ක්රියාවලීන් සමඟ විකිරණ විනිවිද යාම ඉවත් කරයි.
එබැවින්, ප්රතික්රියාකාරකය තුළ බලශක්ති පරිවර්තන දාමයක් සිදු වේ: විඛණ්ඩනය කළ හැකි ද්රව්යයේ න්යෂ්ටික ශක්තිය → කැබලිවල චාලක ශක්තිය → සිසිලනකාරකයේ තාප ශක්තිය → ටර්බයිනයේ චාලක ශක්තිය → සහ උත්පාදකයේ විද්‍යුත් ශක්තිය.
නොවැළැක්විය හැකි බලශක්ති අලාභයන් හේතු වේ න්යෂ්ටික බලාගාරවල කාර්යක්ෂමතාවය සාපේක්ෂව අඩුය, 33-34%.
න්යෂ්ටික බලාගාරවල විද්‍යුත් ශක්තිය ජනනය කිරීමට අමතරව, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක විවිධ විකිරණශීලී සමස්ථානික නිපදවීමට, කර්මාන්තයේ බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල පර්යේෂණ සඳහා සහ කාර්මික ප්රතික්රියාකාරකවල අවසර ලත් පරාමිතීන් අධ්‍යයනය කිරීමට යොදා ගනී. වාහන එන්ජින් සඳහා ශක්තිය සපයන ප්රවාහන ප්රතික්රියාකාරක වඩ වඩාත් පුළුල් වෙමින් පවතී.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක වර්ග
සාමාන්යයෙන්, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක U-235 යුරේනියම් මත ධාවනය වේ. කෙසේ වෙතත්, ස්වභාවික ද්රව්යවල එහි අන්තර්ගතය අතිශයින් අඩු ය, 0.7% ක් පමණි. ස්වාභාවික යුරේනියම් වලින් වැඩි කොටසක් U-238 සමස්ථානික වේ. U-235 හි දාම ප්රතික්රියාවක් ඇති කළ හැක්කේ මන්දගාමී නියුට්රෝන වලට පමණක් වන අතර U-238 සමස්ථානිකය බෙදී යන්නේ වේගවත් නියුට්රෝන මගින් පමණි. න්‍යෂ්ටිය බෙදී යාමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස මන්දගාමී සහ වේගවත් නියුට්රෝන යන දෙකම උපත ලබයි. වේගවත් නියුට්රෝන, සිසිලනකාරකයේ (ජලය) නිෂේධනයක් අත්විඳිමින්, මන්දගාමී වේ. නමුත් ස්වභාවික යුරේනියම් වල ඇති U-235 සමස්ථානිකයේ ප්‍රමාණය ඉතා කුඩා වන අතර එහි සාන්ද්රණය 3-5% දක්වා ගෙන ඒම සඳහා එහි සුපෝෂණයට යොමු විය යුතුය. මෙම ක්රියාවලිය ඉතා මිල අධික වන අතර ආර්ථික වශයෙන් ලාභ නොලබයි. මීට අමතරව, මෙම සමස්ථානිකයේ ස්වාභාවික සම්පත් ක්ෂය වීමේ කාලය ඇස්තමේන්තු කර ඇත්තේ වසර 100-120 ක් පමණි.
එබැවින්, න්යෂ්ටික කර්මාන්තයේ වේගවත් නියුට්රෝන මත ක්රියා කරන ප්රතික්රියාකාරක වෙත ක්රමානුකූලව සංක්‍රමණයක් ඇත.
ඔවුන්ගේ ප්රධාන වෙනස වන්නේ නියුට්රෝන මන්දගාමී නොවන සිසිලනකාරකයක් ලෙස ද්රව ලෝහ භාවිතා කරන අතර U-238 න්යෂ්ටික ඉන්ධන ලෙස භාවිතා කිරීමයි. මෙම සමස්ථානිකයේ න්යෂ්ටික න්යෂ්ටික පරිවර්තන දාමයක් හරහා ප්ලූටෝනියම්-239 බවට පරිවර්තනය වන අතර එය U-235 ආකාරයටම දාම ප්‍රතික්‍රියාවකට ලක්වේ. එනම්, න්යෂ්ටික ඉන්ධන ප්රතිනිෂ්පාදනය වන අතර, එහි පරිභෝජනය ඉක්මවා යන ප්රමාණවලින්.
විශේෂඥයින්ට අනුව යුරේනියම් -238 සමස්ථානිකයේ සංචිත වසර 3000 කට ප්රමාණවත් විය යුතුය.මානව වර්ගයාට වෙනත් තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීමට ප්රමාණවත් කාලයක් ලබා ගැනීමට මෙම කාලය ප්රමාණවත් වේ.
න්යෂ්ටික බලශක්තිය භාවිතා කිරීමේ ගැටළු
න්යෂ්ටික ශක්තියේ පැහැදිලි වාසි සමගින්, න්යෂ්ටික පහසුකම් ක්රියාත්මක වීම හා සම්බන්ධ ගැටළු වල පරිමාණය අවතක්සේරු කළ නොහැක.
පළමු එක තමයි විකිරණශීලී අපද්රව්ය සහ විසුරුවා හරින ලද උපකරණ බැහැර කිරීමන්යෂ්ටික ශක්තිය. මෙම මූලද්‍රව්‍යවලට දිගු කාලයක් පවතින ක්රියාකාරී පසුබිම් විකිරණ ඇත. මෙම අපද්රව්ය බැහැර කිරීම සඳහා, විශේෂ ඊයම් බහාලුම් භාවිතා කරනු ලැබේ. ඒවා මීටර් 600 ක් පමණ ගැඹුරට නිත්‍ය තුහින සහිත ප්‍රදේශවල වළලනු ලැබේ. එබැවින් විකිරණශීලී අපද්රව්ය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ ක්‍රමයක් සොයා ගැනීමට නිරන්තරයෙන් කටයුතු කරමින් පවතින අතර එමඟින් බැහැර කිරීමේ ගැටලුව විසඳා අපගේ පෘථිවියේ පරිසර විද්‍යාව ආරක්ෂා කිරීමට උපකාරී වේ.
දෙවැන්න නොඅඩු බරපතල ගැටළුවකි NPP මෙහෙයුම අතරතුර ආරක්ෂාව සහතික කිරීම.චර්නොබිල් වැනි ප්රධාන අනතුරු හේතුවෙන් බොහෝ ජීවිත අහිමි විය හැකි අතර විශාල භූමි ප්‍රදේශ භාවිතයට ගත නොහැක.
ජපාන න්යෂ්ටික බලාගාරයේ ෆුකුෂිමා -1 අනතුරෙන් තහවුරු වූයේ න්යෂ්ටික මධ්‍යස්ථානවල හදිසි තත්වයක් ඇති වූ විට ප්‍රකාශ විය හැකි අනතුර පමණි.
කෙසේ වෙතත්, න්යෂ්ටික ශක්තියේ හැකියාව කෙතරම්ද යත් පාරිසරික ගැටළු පසුබිමට මැකී යයි.
අද දින, දිනෙන් දින වැඩි වන බලශක්ති කුසගින්න තෘප්තිමත් කිරීමට මනුෂ්‍ය වර්ගයාට වෙනත් මාර්ගයක් නොමැත. අනාගතයේ න්යෂ්ටික ශක්තියේ පදනම න්යෂ්ටික ඉන්ධන ප්රතිනිෂ්පාදනය කිරීමේ කාර්යය සහිත “වේගවත්” ප්රතික්රියාකාරක විය හැකිය.
මෙම පණිවිඩය ඔබට ප්‍රයෝජනවත් නම්, ඔබව දැකීමට ලැබීම ගැන මම සතුටු වෙමි
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක මෙහෙයුම් මූලධර්මය සහ ව්යුහය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, ඔබ අතීතයට කෙටි විනෝද චාරිකාවක් ගත යුතුය. න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් යනු ශතවර්ෂ ගණනාවක් පැරණි, සම්පූර්ණයෙන් සාක්ෂාත් කර නොගත්තද, නොසිඳෙන ශක්ති ප්රභවයක් පිළිබඳ මනුෂ්‍යත්වයේ සිහින ය. එහි පුරාණ "පූර්වයා" යනු වියළි අතු වලින් සාදන ලද ගින්නක් වන අතර එය වරක් අපගේ දුරස්ථ මුතුන් මිත්තන් සීතලෙන් ගැලවීම සොයාගත් ගුහාවේ සුරක්ෂිතාගාර ආලෝකමත් කර උණුසුම් කළේය. පසුව, මිනිසුන් හයිඩ්‍රොකාබන - ගල් අඟුරු, ෂේල්, තෙල් සහ ස්වාභාවික වායු ප්‍රගුණ කළහ.
කැලඹිලි සහිත නමුත් කෙටි කාලීන වාෂ්ප යුගයක් ආරම්භ වූ අතර එය විදුලි බලයේ ඊටත් වඩා අපූරු යුගයක් මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය විය. නගර ආලෝකයෙන් පිරී ගිය අතර, විදුලි මෝටර මගින් ධාවනය වන මෙතෙක් නොදුටු යන්ත්‍රවල හඬින් වැඩමුළු පිරී ගියේය. එවිට ප්‍රගතිය එහි උච්චතම අවස්ථාවට පැමිණ ඇති බව පෙනෙන්නට තිබුණි.
19 වන ශතවර්ෂයේ අවසානයේ ප්‍රංශ රසායනඥ ඇන්ටොයින් හෙන්රි බෙකරල් යුරේනියම් ලවණ විකිරණශීලී බව අහම්බෙන් සොයා ගැනීමත් සමඟ සියල්ල වෙනස් විය. වසර 2 කට පසු, ඔහුගේ සගයන් වන පියරේ කියුරි සහ ඔහුගේ බිරිඳ මාරියා ස්ක්ලොඩොව්ස්කා-කියුරි ඔවුන්ගෙන් රේඩියම් සහ පොලෝනියම් ලබා ගත් අතර ඔවුන්ගේ විකිරණශීලීතාවය තෝරියම් සහ යුරේනියම් වලට වඩා මිලියන ගුණයකින් වැඩි විය.
විකිරණශීලී කිරණවල ස්වභාවය විස්තරාත්මකව අධ්‍යයනය කළ අර්නස්ට් රදර්ෆර්ඩ් විසින් බැටන් පොල්ල අතට ගන්නා ලදී. පරමාණුක ප්රතික්රියාකාරකය - තම ආදරණීය දරුවා බිහි කළ පරමාණුවේ වයස මේ අනුව ආරම්භ විය.
පළමු න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය
"Firstborn" එන්නේ USA වලින්. 1942 දෙසැම්බරයේදී, ප්රථම ධාරාව ප්රතික්රියාකාරකය විසින් නිපදවන ලද අතර, එය එහි නිර්මාතෘ, සියවසේ ශ්‍රේෂ්ඨ භෞතික විද්‍යාඥයෙකු වන E. Fermi විසින් නම් කරන ලදී. වසර තුනකට පසු, ZEEP න්යෂ්ටික පහසුකම කැනඩාවේ ජීවමාන විය. "ලෝකඩ" 1946 අවසානයේ දියත් කරන ලද පළමු සෝවියට් ප්රතික්රියාකාරකය F-1 වෙත ගියේය. I.V Kurchatov දේශීය න්යෂ්ටික ව්යාපෘතියේ ප්රධානියා බවට පත් විය. අද වන විට ලෝකයේ න්යෂ්ටික බල ඒකක 400කට වඩා සාර්ථකව ක්රියාත්මක වේ.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක වර්ග
ඔවුන්ගේ ප්රධාන අරමුණ වන්නේ විදුලිය නිපදවන පාලිත න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාවක් සඳහා සහාය වීමයි. සමහර ප්රතික්රියාකාරක සමස්ථානික නිපදවයි. කෙටියෙන් කිවහොත්, ඒවා තාප ශක්තිය විශාල ප්‍රමාණයක් මුදා හැරීමත් සමඟ සමහර ද්රව්ය අනෙක් ඒවා බවට පරිවර්තනය වන ගැඹුරේ උපාංග වේ. මෙය සාම්ප්‍රදායික ඉන්ධන වෙනුවට යුරේනියම් සමස්ථානික - U-235, U-238 සහ ප්ලූටෝනියම් (Pu) - පුළුස්සා දමනු ලබන “උදුනක්” වර්ගයකි.
උදාහරණයක් ලෙස, පෙට්‍රල් වර්ග කිහිපයක් සඳහා නිර්මාණය කර ඇති මෝටර් රථයක් මෙන් නොව, සෑම වර්ගයකම විකිරණශීලී ඉන්ධන වලට තමන්ගේම ප්රතික්රියාකාරක ඇත. ඒවායින් දෙකක් ඇත - මන්දගාමී (U-235 සමඟ) සහ වේගවත් (U-238 සහ Pu සමඟ) නියුට්රෝන. බොහෝ න්යෂ්ටික බලාගාර ඇත්තේ මන්දගාමී නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකය. න්යෂ්ටික බලාගාර වලට අමතරව, පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානවල, න්යෂ්ටික සබ්මැරීනවල ස්ථාපනයන් "වැඩ" කරයි.
ප්රතික්රියාකාරකය ක්රියා කරන ආකාරය
සියලුම ප්රතික්රියාකාරක ආසන්න වශයෙන් එකම පරිපථයකි. එහි "හදවත" ක්රියාකාරී කලාපයයි. එය සාම්ප්‍රදායික උදුනක ගිනි පෙට්ටියට දළ වශයෙන් සැසඳිය හැකිය. දර වෙනුවට න්යෂ්ටික ඉන්ධන ඇත්තේ මධ්‍යමකාරකයක් සහිත ඉන්ධන මූලද්රව්ය ස්වරූපයෙන් පමණි - ඉන්ධන දඬු. සක්‍රීය කලාපය කැප්සියුල වර්ගයක් තුළ පිහිටා ඇත - නියුට්රෝන පරාවර්තකයක්. ඉන්ධන දඬු සිසිලනකාරකය මගින් "සෝදා" ඇත - ජලය. "හදවත" ඉතා ඉහළ විකිරණශීලීතාවයක් ඇති බැවින්, එය විශ්වසනීය විකිරණ ආරක්ෂණයකින් වට වී ඇත.
ක්‍රියාකරුවන් තීරනාත්මක පද්ධති දෙකක් භාවිතා කරමින් බලාගාරයේ ක්රියාකාරිත්වය පාලනය කරයි - දාම ප්රතික්රියා පාලනය සහ දුරස්ථ පාලක පද්ධතියක්. හදිසි අවස්ථාවක් සිදුවුවහොත්, හදිසි ආරක්ෂණය වහාම ක්රියාත්මක වේ.
ප්රතික්රියාකාරකයක් ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන මට්ටමේ ක්රියාවලීන් සිදුවන බැවින් පරමාණුක "ගිනිදැල්" නොපෙනේ. දාම ප්‍රතික්‍රියාවකදී, බර න්‍යෂ්ටීන් කුඩා කොටස් වලට දිරාපත් වන අතර, එය උද්වේගකර තත්වයක පවතින විට, නියුට්රෝන සහ අනෙකුත් උප පරමාණුක අංශු ප්‍රභවයන් බවට පත් වේ. නමුත් ක්රියාවලිය එතැනින් අවසන් නොවේ. නියුට්රෝන දිගින් දිගටම “බෙදී” යයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස විශාල ශක්ති ප්‍රමාණයක් මුදා හරිනු ලැබේ, එනම් න්යෂ්ටික බලාගාර ඉදිකරනු ලබන්නේ කුමක් සඳහාද යන්නයි.
පිරිස්වල ප්රධාන කාර්යය වන්නේ පාලක දඬු ආධාරයෙන් දාම ප්රතික්රියාව නියත, වෙනස් කළ හැකි මට්ටමක පවත්වා ගැනීමයි. මෙය පරමාණු බෝම්බයකින් එහි ප්රධාන වෙනස වන අතර, න්යෂ්ටික ක්ෂය වීමේ ක්රියාවලිය පාලනය කළ නොහැකි වන අතර බලවත් පිපිරීමක ස්වරූපයෙන් වේගයෙන් ඉදිරියට යයි.
චර්නොබිල් න්යෂ්ටික බලාගාරයේ සිදු වූ දේ
1986 අප්‍රේල් මාසයේදී චර්නොබිල් න්යෂ්ටික බලාගාරයේ ඇති වූ ව්‍යසනයට එක් ප්රධාන හේතුවක් වූයේ 4 වන බල ඒකකයේ සාමාන්ය නඩත්තු කිරීමේදී මෙහෙයුම් ආරක්ෂණ නීති දැඩි ලෙස උල්ලංඝනය කිරීමයි. රෙගුලාසි මගින් අවසර දී ඇති 15 වෙනුවට මිනිරන් කූරු 203 ක් එකවර හරයෙන් ඉවත් කරන ලදී. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ආරම්භ වූ පාලනය කළ නොහැකි දාම ප්රතික්රියාව තාප පිපිරීමකින් හා බලශක්ති ඒකකයේ සම්පූර්ණ විනාශය අවසන් විය.
නව පරම්පරාවේ ප්රතික්රියාකාරක
පසුගිය දශකය තුළ රුසියාව ගෝලීය න්යෂ්ටික බලශක්තියේ ප්‍රමුඛයා බවට පත්ව ඇත. මේ වන විට රාජ්‍ය සංස්ථාව Rosatom රටවල් 12 ක න්යෂ්ටික බලාගාර ඉදිකරමින් සිටින අතර එහිදී බල ඒකක 34 ක් ඉදිකරනු ලැබේ. එවැනි ඉහළ ඉල්ලුමක් නවීන රුසියානු න්යෂ්ටික තාක්ෂණයේ ඉහළ මට්ටමේ සාක්ෂියකි. ඊළඟට පේළියේ නව 4 වන පරම්පරාවේ ප්රතික්රියාකාරක වේ.
"බ්රෙස්ට්"
බ්‍රේක්ත්‍රූ ව්යාපෘතියේ කොටසක් ලෙස සංවර්ධනය වෙමින් පවතින බ්රෙස්ට් ඉන් එකක් වේ. වත්මන් විවෘත චක්‍ර පද්ධති ක්රියාත්මක වන්නේ අඩු-සාරවත් යුරේනියම් මත වන අතර, විශාල ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් විශාල වියදමක් දරා බැහැර කිරීමට සිදුවේ. "බ්රෙස්ට්" - වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකයක් එහි සංවෘත චක්‍රයේ අද්විතීය වේ.
එහි දී, වැය කරන ලද ඉන්ධන, වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකයක සුදුසු පිරිසැකසුම් කිරීමෙන් පසුව, නැවතත් සම්පූර්ණ ඉන්ධන බවට පත් වන අතර, එය නැවත එම ස්ථාපනයට පැටවිය හැක.
බ්රෙස්ට් ඉහළ මට්ටමේ ආරක්ෂාවක් මගින් කැපී පෙනේ. වඩාත්ම බරපතල අනතුරකදී පවා එය කිසි විටෙකත් "පිපිරෙන්නේ නැත", එය "අලුත් කරන ලද" යුරේනියම් නැවත භාවිතා කරන බැවින් එය ඉතා ලාභදායී හා පරිසර හිතකාමී වේ. ආයුධ-ශ්රේණියේ ප්ලූටෝනියම් නිෂ්පාදනය කිරීමට ද එය භාවිතා කළ නොහැක, එමඟින් එහි අපනයනය සඳහා පුළුල්ම අපේක්ෂාවන් විවෘත වේ.
VVER-1200
VVER-1200 යනු මෙගාවොට් 1150 ක ධාරිතාවයකින් යුත් නව්‍ය පරම්පරාවේ 3+ ප්‍රතික්‍රියාකාරකයකි. එහි අද්විතීය තාක්ෂණික හැකියාවන්ට ස්තූතියි, එය පාහේ නිරපේක්ෂ මෙහෙයුම් ආරක්ෂාව ඇත. ප්රතික්රියාකාරකය බහුල ලෙස නිෂ්ක්රීය ආරක්ෂණ පද්ධති වලින් සමන්විත වන අතර එය බල සැපයුම නොමැති අවස්ථාවලදී පවා ස්වයංක්‍රීයව ක්රියා කරයි.
ඒවායින් එකක් වන්නේ නිෂ්ක්රීය තාප ඉවත් කිරීමේ පද්ධතියක් වන අතර එය ප්රතික්රියාකාරකය සම්පූර්ණයෙන්ම අක්‍රිය වූ විට ස්වයංක්‍රීයව ක්රියාත්මක වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, හදිසි හයිඩ්රොලික් ටැංකි සපයනු ලැබේ. ප්රාථමික පරිපථයේ අසාමාන්‍ය පීඩන පහත වැටීමක් සිදුවුවහොත්, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාව නිවා දමා නියුට්රෝන අවශෝෂණය කරන ප්රතික්රියාකාරකයට බෝරෝන් අඩංගු විශාල ජල ප්‍රමාණයක් සැපයීමට පටන් ගනී.
තවත් දැනුමක් ආරක්ෂිත කවචයේ පහළ කොටසේ පිහිටා ඇත - දියවන “උගුල”. හදිසි අනතුරක ප්රතිඵලයක් ලෙස, හරය "කාන්දු" නම්, "උගුල" බහාලුම් කවචය කඩා වැටීමට ඉඩ නොදෙන අතර විකිරණශීලී නිෂ්පාදන බිමට ඇතුල් වීම වළක්වයි.
විඛණ්ඩන දාම ප්රතික්රියාවක් සෑම විටම දැවැන්ත ශක්තියක් මුදා හැරීම සමඟ සිදු වේ. මෙම ශක්තිය ප්‍රායෝගිකව භාවිතා කිරීම න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක ප්රධාන කාර්යයයි.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් යනු පාලිත හෝ පාලිත න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන ප්රතික්රියාවක් සිදුවන උපකරණයකි.
මෙහෙයුම් මූලධර්මය මත පදනම්ව, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක කණ්ඩායම් දෙකකට බෙදා ඇත: තාප නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක සහ වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක.
තාප නියුට්රෝන න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
සාමාන්ය න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක ඇත්තේ:
- Core සහ Moderator;
- නියුට්රෝන පරාවර්තකය;
- සිසිලනකාරකය;
- දාම ප්රතික්රියා පාලන පද්ධතිය, හදිසි ආරක්ෂාව;
- පාලන සහ විකිරණ ආරක්ෂණ පද්ධතිය;
- දුරස්ථ පාලක පද්ධතිය.
1 - ක්රියාකාරී කලාපය; 2 - පරාවර්තකය; 3 - ආරක්ෂාව; 4 - පාලන දඬු; 5 - සිසිලනකාරකය; 6 - ෙපොම්ප; 7 - තාප හුවමාරුව; 8 - ටර්බයින්; 9 - උත්පාදක; 10 - ධාරිත්රකය.
Core සහ Moderator
පාලිත විඛණ්ඩන දාම ප්රතික්රියාවක් සිදු වන්නේ හරය තුළ ය.
බොහෝ න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක යුරේනියම්-235 හි බර සමස්ථානික මත ක්රියා කරයි. නමුත් යුරේනියම් ලෝපස් ස්වභාවික සාම්පලවල එහි අන්තර්ගතය 0.72% ක් පමණි. දාම ප්රතික්රියාවක් වර්ධනය වීමට මෙම සාන්ද්රණය ප්රමාණවත් නොවේ. එමනිසා, ලෝපස් කෘතිමව පොහොසත් කර ඇති අතර, මෙම සමස්ථානිකයේ අන්තර්ගතය 3% දක්වා ගෙන එයි.
විඛණ්ඩන ද්රව්ය හෝ න්යෂ්ටික ඉන්ධන ටැබ්ලට් ආකාරයෙන් හර්මෙටික් ලෙස මුද්‍රා තැබූ දඬු වල තැන්පත් කර ඇති අතර ඒවා ඉන්ධන දඬු (ඉන්ධන මූලද්රව්ය) ලෙස හැඳින්වේ. ඔවුන් පිරී ඇති සම්පූර්ණ ක්රියාකාරී කලාපය පුරා පැතිරෙයි උපස්ථ කරන්නානියුට්රෝන.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක නියුට්රෝන මධ්‍යස්ථකය අවශ්ය වන්නේ ඇයි?
කාරණය වන්නේ යුරේනියම්-235 න්යෂ්ටිවල ක්ෂය වීමෙන් පසුව උපත ලබන නියුට්රෝන ඉතා ඉහළ වේගයක් ඇති බවයි. අනෙකුත් යුරේනියම් න්යෂ්ටි මගින් ඒවා අල්ලා ගැනීමේ සම්භාවිතාව මන්දගාමී නියුට්රෝන අල්ලා ගැනීමේ සම්භාවිතාවට වඩා සිය ගුණයකින් අඩුය. තවද ඒවායේ වේගය අඩු නොකළහොත් න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාව කාලයත් සමඟ මිය යා හැක. නියුට්රෝන වල වේගය අඩු කිරීමේ ගැටලුව නියාමකයා විසඳයි. වේගවත් නියුට්රෝන ගමන් මාර්ගයේ ජලය හෝ මිනිරන් තැබුවහොත් ඒවායේ වේගය කෘත්‍රිමව අඩු කළ හැකි අතර එමඟින් පරමාණු මගින් ග්‍රහණය කර ගන්නා අංශු ප්‍රමාණය වැඩි කළ හැක. ඒ අතරම, ප්රතික්රියාකාරකයේ දාම ප්රතික්රියාවක් සඳහා අඩු න්යෂ්ටික ඉන්ධන අවශ්ය වනු ඇත.
මන්දගාමී ක්රියාවලියේ ප්රතිඵලයක් ලෙස, තාප නියුට්රෝන, එහි වේගය කාමර උෂ්ණත්වයේ දී වායු අණුවල තාප චලිතයේ වේගයට පාහේ සමාන වේ.
ජලය, බර ජලය (ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් D 2 O), බෙරිලියම් සහ මිනිරන් න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකවල මධ්‍යස්ථකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. නමුත් හොඳම මොඩරේටර් වන්නේ බර ජලය D2O ය.
නියුට්රෝන පරාවර්තකය
පරිසරයට නියුට්රෝන කාන්දු වීම වැළැක්වීම සඳහා න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක හරය වට කර ඇත නියුට්රෝන පරාවර්තකය. පරාවර්තක සඳහා භාවිතා කරන ද්රව්ය බොහෝ විට මොඩරේටර් වලදී සමාන වේ.
සිසිලනකාරකය
න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාවකදී නිකුත් වන තාපය සිසිලනකාරකයක් භාවිතයෙන් ඉවත් කෙරේ. න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකවල සිසිලනකාරකයක් ලෙස සාමාන්ය ස්වාභාවික ජලය, කලින් විවිධ අපද්රව්ය හා වායූන්ගෙන් පිරිසිදු කර ඇත. නමුත් ජලය දැනටමත් 100 0 C උෂ්ණත්වයකදී සහ 1 atm පීඩනයකින් උනු බැවින්, තාපාංකය වැඩි කිරීම සඳහා, ප්රාථමික සිසිලන පරිපථයේ පීඩනය වැඩි වේ. ප්රතික්රියාකාරක හරය හරහා සංසරණය වන ප්රාථමික පරිපථ ජලය ඉන්ධන දඬු සෝදා, 320 0 C. උෂ්ණත්වය දක්වා උනුසුම් කරයි. එවිට, තාප හුවමාරුව ඇතුළත, එය ද්විතියික පරිපථ ජලය වෙත තාපය ලබා දෙයි. හුවමාරුව සිදු වන්නේ තාප හුවමාරු නල හරහාය, එබැවින් ද්විතියික පරිපථ ජලය සමඟ සම්බන්ධතා නොමැත. මෙය විකිරණශීලී ද්රව්ය තාපන හුවමාරුකාරකයේ දෙවන පරිපථයට ඇතුල් වීම වළක්වයි.
එවිට සියල්ල සිදුවන්නේ තාප බලාගාරයක මෙන් ය. දෙවන පරිපථයේ ජලය වාෂ්ප බවට හැරේ. වාෂ්ප ටර්බයිනයක් භ්රමණය කරයි, එය විදුලි ජනක යන්ත්රයක් ධාවනය කරයි, එය විදුලි ධාරාවක් නිපදවයි.
බැර ජල ප්රතික්රියාකාරකවල සිසිලනකාරකය බැර ජල D2O වන අතර ද්රව ලෝහ සිසිලනකාරක සහිත ප්රතික්රියාකාරකවල එය උණු කළ ලෝහ වේ.
දාම ප්රතික්රියා පාලන පද්ධතිය
ප්රතික්රියාකාරකයේ වත්මන් තත්ත්වය හඳුන්වනු ලබන ප්‍රමාණයකින් සංලක්ෂිත වේ ප්රතික්රියාශීලීත්වය.
ρ = ( k -1)/ කේ ,
k = n i / n i -1 ,
කොහෙද කේ - නියුට්රෝන ගුණ කිරීමේ සාධකය,
n i - න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන ප්‍රතික්‍රියාවේ ඊළඟ පරම්පරාවේ නියුට්රෝන ගණන,
n i -1 , - එකම ප්‍රතික්‍රියාවේ පෙර පරම්පරාවේ නියුට්රෝන ගණන.
නම් k˃ 1 , දාම ප්රතික්රියාව වර්ධනය වේ, පද්ධතිය ලෙස හැඳින්වේ අධි විවේචනාත්මකවයි. නම් කේ< 1 , දාම ප්රතික්රියාව මිය යන අතර, පද්ධතිය ලෙස හැඳින්වේ subcritical. දී k = 1 ප්රතික්රියාකාරකය ඇත ස්ථාවර විවේචනාත්මක තත්ත්වය, විඛණ්ඩන න්යෂ්ටි සංඛ්යාව වෙනස් නොවන බැවින්. මෙම තත්වයේ ප්රතික්රියාශීලීත්වය ρ = 0 .
ප්රතික්රියාකාරකයේ තීරණාත්මක තත්ත්වය (න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක අවශ්ය නියුට්රෝන ගුණ කිරීමේ සාධකය) චලනය වීම මගින් පවත්වාගෙන යනු ලැබේ. පාලන දඬු. ඒවා සෑදූ ද්රව්ය නියුට්රෝන අවශෝෂක ද්රව්ය ඇතුළත් වේ. මෙම දඬු හරය තුළට දිගු කිරීමෙන් හෝ තල්ලු කිරීමෙන් න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය පාලනය වේ.
පාලන පද්ධතිය මඟින් ප්රතික්රියාකාරකයේ ආරම්භය, නියමිත වසා දැමීම, බලයේ ක්රියාකාරිත්වය මෙන්ම න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයේ හදිසි ආරක්ෂාව තුළදී ප්රතික්රියාකාරකය පාලනය කරයි. පාලක දඬු වල පිහිටීම වෙනස් කිරීම මගින් මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ.
කිසියම් ප්රතික්රියාකාරක පරාමිතීන් (උෂ්ණත්වය, පීඩනය, බලය ඉහළ යාමේ වේගය, ඉන්ධන පරිභෝජනය යනාදිය) සම්මතයෙන් බැහැර වුවහොත්, මෙය අනතුරකට තුඩු දිය හැකි නම්, විශේෂ හදිසි සැරයටිසහ න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාව ඉක්මනින් නතර වේ.
ප්රතික්රියාකාරක පරාමිතීන් ප්රමිතීන්ට අනුකූල වන බවට සහතික වන්න පාලන සහ විකිරණ ආරක්ෂණ පද්ධති.
විකිරණශීලී විකිරණ වලින් පරිසරය ආරක්ෂා කිරීම සඳහා, ප්රතික්රියාකාරකය ඝන කොන්ක්රීට් ආවරණයක් තුළ තබා ඇත.
දුරස්ථ පාලන පද්ධති
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයේ තත්වය (සිසිලනකාරක උෂ්ණත්වය, ප්රතික්රියාකාරකයේ විවිධ කොටස්වල විකිරණ මට්ටම යනාදිය) පිළිබඳ සියලුම සංඥා ප්රතික්රියාකාරක පාලක පැනලයට යවා පරිගණක පද්ධති තුළ සකසනු ලැබේ. ඇතැම් අපගමනයන් ඉවත් කිරීම සඳහා අවශ්ය සියලු තොරතුරු සහ නිර්දේශ ක්රියාකරුට ලැබේ.
වේගවත් ප්රතික්රියාකාරක
මෙම වර්ගයේ ප්රතික්රියාකාරක සහ තාප නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක අතර ඇති වෙනස නම් යුරේනියම්-235 දිරාපත්වීමෙන් පසු ඇතිවන වේගවත් නියුට්රෝන මන්දගාමී නොවන නමුත් යුරේනියම්-238 මගින් අවශෝෂණය කර ප්ලූටෝනියම්-239 බවට පරිවර්තනය වීමයි. එබැවින්, න්යෂ්ටික බලාගාර ජනක යන්ත්‍ර මගින් විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන ආයුධ ශ්රේණියේ ප්ලූටෝනියම්-239 සහ තාප ශක්තිය නිපදවීමට වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක භාවිතා කරයි.
එවැනි ප්රතික්රියාකාරකවල න්යෂ්ටික ඉන්ධන යුරේනියම්-238 වන අතර අමුද්‍රව්‍ය යුරේනියම්-235 වේ.
ස්වභාවික යුරේනියම් ලෝපස් වල 99.2745% යුරේනියම්-238 වේ. තාප නියුට්‍රෝනයක් අවශෝෂණය කළ විට එය විඛණ්ඩනය නොවන නමුත් යුරේනියම්-239 සමස්ථානිකයක් බවට පත්වේ.
β-දිරාපත්වීමෙන් ටික කලකට පසු, යුරේනියම්-239 නෙප්චූනියම්-239 න්යෂ්ටියක් බවට පත් වේ:
239 92 U → 239 93 Np + 0 -1 e
දෙවන β-ක්ෂය වීමෙන් පසුව, විඛණ්ඩන ප්ලූටෝනියම්-239 සෑදී ඇත:
239 9 3 Np → 239 94 Pu + 0 -1 e
අවසාන වශයෙන්, ප්ලූටෝනියම්-239 න්යෂ්ටියේ ඇල්ෆා ක්ෂය වීමෙන් පසුව, යුරේනියම්-235 ලබා ගනී:
239 94 Pu → 235 92 U + 4 2 ඔහු
අමුද්‍රව්‍ය සහිත ඉන්ධන දඬු (පොහොසත් කළ යුරේනියම්-235) ප්රතික්රියාකාරක මධ්යයේ පිහිටා ඇත. මෙම කලාපය අභිජනන කලාපයකින් වටවී ඇති අතර එය ඉන්ධන සහිත ඉන්ධන දඬු (ක්ෂය වූ යුරේනියම්-238) වලින් සමන්විත වේ. යුරේනියම්-235 ක්ෂය වීමෙන් පසු හරයෙන් නිකුත් වන වේගවත් නියුට්රෝන යුරේනියම්-238 න්යෂ්ටි මගින් ග්‍රහණය කර ගනී. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ප්ලූටෝනියම්-239 සෑදී ඇත. මේ අනුව, වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක තුළ නව න්යෂ්ටික ඉන්ධන නිපදවයි.
වේගවත් නියුට්රෝන න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකවල සිසිලනකාරක ලෙස ද්රව ලෝහ හෝ ඒවායේ මිශ්‍රණ භාවිතා වේ.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක වර්ගීකරණය සහ යෙදීම
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක ප්රධාන වශයෙන් න්යෂ්ටික බලාගාරවල භාවිතා වේ. ඔවුන්ගේ උපකාරයෙන් විදුලි හා තාප ශක්තිය කාර්මික පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කෙරේ. එවැනි ප්රතික්රියාකාරක ලෙස හැඳින්වේ ශක්තිය .
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක නවීන න්යෂ්ටික සබ්මැරීනවල ප්‍රචාලන පද්ධතිවල, මතුපිට නැව්වල සහ අභ්‍යවකාශ තාක්ෂණයේ බහුලව භාවිතා වේ. ඔවුන් විදුලි ශක්තියෙන් මෝටර්රථ සපයන අතර ඒවා හැඳින්වේ ප්රවාහන ප්රතික්රියාකාරක .
න්යෂ්ටික භෞතික විද්‍යාව සහ විකිරණ රසායන විද්‍යාව යන ක්ෂේත්‍රවල විද්යාත්මක පර්යේෂණ සඳහා, හරයෙන් ලබා ගන්නා නියුට්රෝන සහ ගැමා ක්වොන්ටා ප්රවාහ භාවිතා කරනු ලැබේ. පර්යේෂණ ප්රතික්රියාකාරක. ඔවුන් විසින් ජනනය කරන බලශක්තිය 100 MW නොඉක්මවන අතර කාර්මික අරමුණු සඳහා භාවිතා නොවේ.
බලය පර්යේෂණාත්මක ප්රතික්රියාකාරක ඊටත් වඩා අඩුයි. එහි අගය ළඟා වන්නේ kW කිහිපයක් පමණි. මෙම ප්රතික්රියාකාරක විවිධ භෞතික ප්‍රමාණ අධ්‍යයනය කරයි, එහි අර්ථය න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා සැලසුම් කිරීමේදී වැදගත් වේ.
TO කාර්මික ප්රතික්රියාකාරක වෛද්‍යමය අරමුණු සඳහා මෙන්ම කර්මාන්ත හා තාක්ෂණයේ විවිධ ක්ෂේත්‍රවල භාවිතා කරන විකිරණශීලී සමස්ථානික නිෂ්පාදනය සඳහා ප්රතික්රියාකාරක ඇතුළත් වේ. මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීමේ ප්රතික්රියාකාරක කාර්මික ප්රතික්රියාකාරක ලෙසද වර්ග කෙරේ.
න්යෂ්ටික බලශක්ති උත්පාදනය යනු විදුලිය නිපදවීමේ නවීන හා ශීඝ්‍රයෙන් දියුණු වන ක්‍රමයකි. න්යෂ්ටික බලාගාර ක්රියා කරන ආකාරය ඔබ දන්නවාද? න්යෂ්ටික බලාගාරයක මෙහෙයුම් මූලධර්මය කුමක්ද? අද පවතින න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක වර්ග මොනවාද? න්යෂ්ටික බලාගාරයක මෙහෙයුම් යෝජනා ක්රමය සවිස්තරාත්මකව සලකා බැලීමටත්, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් සැලසුම් කිරීමටත්, විදුලිය උත්පාදනය කිරීමේ න්යෂ්ටික ක්රමය කෙතරම් ආරක්ෂිතදැයි සොයා බැලීමටත් අපි උත්සාහ කරමු.
ඕනෑම නැවතුම්පළක් යනු නේවාසික ප්‍රදේශයකට වඩා ඈතින් පිහිටි සංවෘත ප්‍රදේශයකි. එහි භූමියේ ගොඩනැගිලි කිහිපයක් තිබේ. වැදගත්ම ව්යුහය වන්නේ ප්රතික්රියාකාරක ගොඩනැගිල්ලයි, එයට යාබදව ප්රතික්රියාකාරකය පාලනය වන ටර්බයින කාමරය සහ ආරක්ෂිත ගොඩනැගිල්ලයි.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් නොමැතිව යෝජනා ක්රමය කළ නොහැකිය. පරමාණුක (න්යෂ්ටික) ප්රතික්රියාකාරකයක් යනු න්යෂ්ටික බලාගාර උපාංගයක් වන අතර එය මෙම ක්රියාවලියේදී අනිවාර්යයෙන් ශක්තිය මුදා හැරීමත් සමඟ නියුට්රෝන විඛණ්ඩනයේ දාම ප්රතික්රියාවක් සංවිධානය කිරීමට නිර්මාණය කර ඇත. නමුත් න්යෂ්ටික බලාගාරයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය කුමක්ද?
සම්පූර්ණ ප්රතික්රියාකාරක ස්ථාපනය ප්රතික්රියාකාරක ගොඩනැගිල්ලේ පිහිටා ඇත, ප්රතික්රියාකාරකය සඟවන විශාල කොන්ක්රීට් කුළුණක් වන අතර හදිසි අනතුරකදී න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාවේ සියලුම නිෂ්පාදන අඩංගු වේ. මෙම විශාල කුළුණ බහාලුම්, හර්මෙටික් ෂෙල් හෝ බහාලුම් කලාපය ලෙස හැඳින්වේ.
නව ප්රතික්රියාකාරකවල හර්මෙටික් කලාපය ඝන කොන්ක්රීට් බිත්ති 2 ක් ඇත - ෂෙල් වෙඩි.
පිටත කවචය, සෙන්ටිමීටර 80 ක ඝනකම, බාහිර බලපෑම් වලින් බහාලුම් කලාපය ආරක්ෂා කරයි.
ඇතුළත කවචය, මීටර් 1 සෙන්ටිමීටර 20 ඝනකම, කොන්ක්රීට් වල ශක්තිය තුන් ගුණයකින් වැඩි කරන විශේෂ වානේ කේබල් ඇති අතර ව්යුහය බිඳ වැටීම වළක්වනු ඇත. ඇතුළත, එය විශේෂිත වානේ තුනී පත්රයක් සමඟ පෙලගැසී ඇති අතර, එය රඳවා තබා ගැනීම සඳහා අතිරේක ආරක්ෂාවක් ලෙස නිර්මාණය කර ඇති අතර, හදිසි අනතුරකදී, ප්රතික්රියාකාරකයේ අන්තර්ගතය බහාලුම් කලාපයෙන් පිටත මුදා හැරීමට නොවේ.
න්යෂ්ටික බලාගාරයේ මෙම සැලසුම ටොන් 200 ක් දක්වා බරැති ගුවන් යානා අනතුරකට, මැග්නිටියුඩ් 8 ක භූමිකම්පාවකට, සුළි කුණාටුවකට සහ සුනාමියකට ඔරොත්තු දීමට ඉඩ සලසයි.
පළමු පීඩන කවචය 1968 දී ඇමරිකානු කනෙක්ටිකට් යැංකි න්යෂ්ටික බලාගාරයේ ඉදිකරන ලදී.
බහාලුම් කලාපයේ සම්පූර්ණ උස මීටර් 50-60 කි.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් සමන්විත වන්නේ කුමක් ද?
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය සහ එම නිසා න්යෂ්ටික බලාගාරයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, ඔබ ප්රතික්රියාකාරකයේ සංරචක තේරුම් ගත යුතුය. 
- ක්රියාකාරී කලාපය. න්යෂ්ටික ඉන්ධන (ඉන්ධන උත්පාදක යන්ත්රය) සහ මධ්‍යමකාරකය තැන්පත් කර ඇති ප්‍රදේශය මෙයයි. ඉන්ධන පරමාණු (බොහෝ විට යුරේනියම් ඉන්ධන වේ) දාම විඛණ්ඩන ප්රතික්රියාවක් සිදු කරයි. විඛණ්ඩන ක්රියාවලිය පාලනය කිරීම සඳහා මධ්‍යමකාරකය නිර්මාණය කර ඇති අතර වේගය සහ ශක්තිය අනුව අවශ්ය ප්‍රතික්‍රියාවට ඉඩ සලසයි.
- නියුට්රෝන පරාවර්තකය. පරාවර්තකයක් හරය වට කර ඇත. එය උපස්ථ කරන්නා ලෙස එකම ද්රව්ය වලින් සමන්විත වේ. සාරාංශයක් ලෙස, මෙය පෙට්ටියක් වන අතර එහි ප්රධාන අරමුණ වන්නේ නියුට්රෝන හරයෙන් ඉවත් වී පරිසරයට ඇතුළු වීම වැළැක්වීමයි.
- සිසිලනකාරකය. සිසිලනකාරකය ඉන්ධන පරමාණු විඛණ්ඩනය කිරීමේදී මුදා හරින තාපය අවශෝෂණය කර වෙනත් ද්රව්ය වෙත මාරු කළ යුතුය. න්යෂ්ටික බලාගාරයක් සැලසුම් කරන්නේ කෙසේද යන්න බොහෝ දුරට තීරණය කරන්නේ සිසිලනකාරකයයි. වර්තමානයේ වඩාත් ජනප්රිය සිසිලනකාරකය වන්නේ ජලයයි.
ප්රතික්රියාකාරක පාලන පද්ධතිය. න්යෂ්ටික බලාගාර ප්රතික්රියාකාරකයක් බලගන්වන සංවේදක සහ යාන්ත්‍රණ.
න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා ඉන්ධන
න්යෂ්ටික බලාගාරයක් ක්රියාත්මක වන්නේ කුමක් මතද? න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා ඉන්ධන යනු විකිරණශීලී ගුණ සහිත රසායනික මූලද්රව්ය වේ. සියලුම න්යෂ්ටික බලාගාරවල මෙම මූලද්රව්යය යුරේනියම් වේ.
මධ්‍යස්ථානවල සැලසුමෙන් ඇඟවෙන්නේ න්යෂ්ටික බලාගාර ක්රියාත්මක වන්නේ සංකීර්ණ සංයුක්ත ඉන්ධන මත මිස පිරිසිදු රසායනික මූලද්‍රව්‍යයක් මත නොවන බවයි. තවද න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරකයකට පටවා ඇති ස්වාභාවික යුරේනියම් වලින් යුරේනියම් ඉන්ධන ලබා ගැනීම සඳහා බොහෝ උපාමාරු සිදු කළ යුතුය.
පොහොසත් යුරේනියම්
යුරේනියම් සමස්ථානික දෙකකින් සමන්විත වේ, එනම් විවිධ ස්කන්ධ සහිත න්යෂ්ටි අඩංගු වේ. ඒවා නම් කර ඇත්තේ ප්‍රෝටෝන සහ නියුට්රෝන සමස්ථානික -235 සහ සමස්ථානික-238 සංඛ්‍යාවෙනි. 20 වන සියවසේ පර්යේෂකයන් ලෝපස් වලින් යුරේනියම් 235 නිස්සාරණය කිරීමට පටන් ගත්හ. එය දිරාපත් වීමට හා පරිවර්තනය කිරීමට පහසු විය. සොබාදහමේ එවැනි යුරේනියම් 0.7% ක් පමණක් බව පෙනී ගියේය (ඉතිරි ප්‍රතිශතය 238 වන සමස්ථානිකයට යයි). 
මෙම නඩුවේ කුමක් කළ යුතුද? ඔවුන් යුරේනියම් පොහොසත් කිරීමට තීරණය කළා. යුරේනියම් සුපෝෂණය යනු අවශ්ය 235x සමස්ථානික විශාල ප්‍රමාණයක් සහ අනවශ්‍ය 238x සමස්ථානික කිහිපයක් ඉතිරි වන ක්‍රියාවලියකි. යුරේනියම් පොහොසත් කරන්නන්ගේ කාර්යය වන්නේ 0.7% 100% යුරේනියම්-235 බවට පත් කිරීමයි.
යුරේනියම් තාක්ෂණයන් දෙකක් භාවිතයෙන් පොහොසත් කළ හැක: වායු විසරණය හෝ වායු කේන්ද්රාපසාරී. ඒවා භාවිතා කිරීම සඳහා ලෝපස් වලින් ලබාගත් යුරේනියම් වායුමය තත්වයක් බවට පරිවර්තනය කරයි. එය ගෑස් ආකාරයෙන් පොහොසත් වේ.
යුරේනියම් කුඩු
පොහොසත් යුරේනියම් වායුව ඝන තත්වයක් බවට පරිවර්තනය වේ - යුරේනියම් ඩයොක්සයිඩ්. මෙම පිරිසිදු ඝන යුරේනියම් 235 විශාල සුදු ස්ඵටිකයක් ලෙස දිස්වන අතර පසුව යුරේනියම් කුඩු බවට තලා දමනු ලැබේ.
යුරේනියම් පෙති
යුරේනියම් පෙති යනු ඝන ලෝහ තැටි, සෙන්ටිමීටර කිහිපයක් දිගයි. යුරේනියම් කුඩු වලින් එවැනි ටැබ්ලට් සෑදීම සඳහා, එය ද්රව්යයක් සමඟ මිශ්ර කර ඇත - එය ටැබ්ලට් එබීමේ ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කරයි.
පෙති වලට විශේෂ ශක්තියක් සහ ඉහළ උෂ්ණත්වයකට ප්‍රතිරෝධයක් ලබා දීම සඳහා සම්පීඩිත පුක් දිනකට වඩා සෙල්සියස් අංශක 1200 ක උෂ්ණත්වයකදී පුළුස්සනු ලැබේ. න්යෂ්ටික බලාගාරයක් සෘජුව ක්රියාත්මක වන ආකාරය රඳා පවතින්නේ යුරේනියම් ඉන්ධනය කෙතරම් හොඳින් සම්පීඩනය කර පුළුස්සන්නේද යන්න මතය. 
ටැබ්ලට් මොලිබ්ඩිනම් පෙට්ටිවල පුළුස්සනු ලැබේ, මන්ද මෙම ලෝහයට පමණක් අංශක එකහමාරකට වඩා වැඩි “නිරය” උෂ්ණත්වවලදී දිය නොවිය හැකිය. මෙයින් පසු, න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා යුරේනියම් ඉන්ධන සූදානම් යැයි සැලකේ.
TVEL සහ FA යනු මොනවාද?
ප්රතික්රියාකාරක හරය බිත්තිවල සිදුරු සහිත විශාල තැටියක් හෝ පයිප්පයක් මෙන් පෙනේ (ප්රතික්රියාකාරක වර්ගය අනුව), මිනිස් සිරුරට වඩා 5 ගුණයක් විශාලය. මෙම සිදුරු වල යුරේනියම් ඉන්ධන අඩංගු වන අතර එහි පරමාණු අපේක්ෂිත ප්රතික්රියාව සිදු කරයි.
ප්රතික්රියාකාරකයට ඉන්ධන විසි කිරීම කළ නොහැක්කකි, හොඳයි, ඔබට සම්පූර්ණ දුම්රිය ස්ථානයම පිපිරීමක් සහ ආසන්න ප්‍රාන්ත කිහිපයකට ප්‍රතිවිපාක ඇති කිරීමට අවශ්ය නම් මිස. එබැවින් යුරේනියම් ඉන්ධන ඉන්ධන දඬු වල තැන්පත් කර පසුව ඉන්ධන එකලස් කිරීම්වල එකතු කරනු ලැබේ. මෙම කෙටි යෙදුම් වලින් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද?
- TVEL යනු ඉන්ධන මූලද්රව්යයකි (ඒවා නිෂ්පාදනය කරන රුසියානු සමාගමේ එකම නම සමඟ පටලවා නොගත යුතුය). එය අත්යවශ්යයෙන්ම යුරේනියම් පෙති තැන්පත් කර ඇති සර්කෝනියම් මිශ්ර ලෝහවලින් සාදන ලද සිහින් සහ දිගු සර්කෝනියම් නලයකි. යුරේනියම් පරමාණු එකිනෙකා සමඟ අන්තර් ක්රියා කිරීමට පටන් ගන්නා අතර ප්රතික්රියාව අතරතුර තාපය මුදා හරිනු ලබන්නේ ඉන්ධන දඬු තුළ ය.
සර්කෝනියම් ඉන්ධන දඬු නිෂ්පාදනය සඳහා ද්රව්යයක් ලෙස තෝරාගෙන ඇත්තේ එහි වර්තන හැකියාව සහ විඛාදන විරෝධී ගුණාංග නිසාය.
ඉන්ධන දඬු වර්ගය ප්රතික්රියාකාරකයේ වර්ගය සහ ව්යුහය මත රඳා පවතී. රීතියක් ලෙස, ඉන්ධන දඬු වල ව්යුහය සහ අරමුණ වෙනස් නොවේ, නලයේ දිග සහ පළල වෙනස් විය හැකිය. 
යන්ත්රය එක් සර්කෝනියම් නලයකට යුරේනියම් පෙති 200කට වඩා පටවනු ලැබේ. සමස්තයක් වශයෙන්, යුරේනියම් පෙති මිලියන 10 ක් පමණ ප්රතික්රියාකාරකය තුළ එකවර ක්රියා කරයි.
FA - ඉන්ධන එකලස් කිරීම. NPP කම්කරුවන් ඉන්ධන එකලස් කිරීම් ලෙස හැඳින්වේ.
අත්යවශ්යයෙන්ම, මේවා එකට සවි කර ඇති ඉන්ධන දඬු කිහිපයකි. FA යනු නිමි න්යෂ්ටික ඉන්ධන, න්යෂ්ටික බලාගාරයක් ක්රියාත්මක වන්නේ කුමක්ද යන්නයි. එය න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයට පටවනු ලබන ඉන්ධන එකලස්කිරීම් වේ. එක් ප්රතික්රියාකාරකයක ඉන්ධන එකලස් කිරීම් 150 - 400 ක් පමණ තබා ඇත.
ඉන්ධන එකලස්කිරීම් ක්රියාත්මක වන ප්රතික්රියාකාරකය අනුව, ඒවා විවිධ හැඩයන්ගෙන් යුක්ත වේ. සමහර විට මිටි ඝනකයක්, සමහර විට සිලින්ඩරාකාර, සමහර විට ෂඩාස්රාකාර හැඩයට නැවී ඇත.
වසර 4ක ක්‍රියාකාරීත්වයකින් එක් ඉන්ධන එකලස් කිරීමකින් ගල් අඟුරු කාර් 670ක්, ස්වාභාවික වායු සහිත ටැංකි 730ක් හෝ තෙල් පටවා ඇති ටැංකි 900ක් දහනය කිරීමේදී සමාන ශක්තියක් නිපදවයි.
අද වන විට ඉන්ධන එකලස් කිරීම් ප්රධාන වශයෙන් රුසියාව, ප්‍රංශය, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය සහ ජපානය යන රටවල කර්මාන්තශාලා වල නිෂ්පාදනය කෙරේ.
න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා ඉන්ධන වෙනත් රටවලට ලබා දීම සඳහා, ඉන්ධන එකලස් කිරීම් දිගු හා පුළුල් ලෝහ පයිප්පවල මුද්‍රා තබා, වාතය පයිප්පවලින් පිටතට පොම්ප කර භාණ්ඩ ප්රවාහන ගුවන් යානා මත විශේෂ යන්ත්‍ර මගින් ලබා දේ.
න්යෂ්ටික බලාගාර සඳහා න්යෂ්ටික ඉන්ධනවල බර අධිකයි, මන්ද... යුරේනියම් යනු පෘථිවියේ බරම ලෝහ වලින් එකකි. එහි නිශ්චිත ගුරුත්වාකර්ෂණය වානේ වලට වඩා 2.5 ගුණයකින් වැඩි ය.
න්යෂ්ටික බලාගාරය: මෙහෙයුම් මූලධර්මය
න්යෂ්ටික බලාගාරයක මෙහෙයුම් මූලධර්මය කුමක්ද? න්යෂ්ටික බලාගාරවල මෙහෙයුම් මූලධර්මය පදනම් වී ඇත්තේ විකිරණශීලී ද්‍රව්‍යයක පරමාණු විඛණ්ඩනයේ දාම ප්රතික්රියාවක් මත ය - යුරේනියම්. මෙම ප්රතික්රියාව සිදුවන්නේ න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක හරය තුළය.
දැන ගැනීමට වැදගත්:
න්යෂ්ටික භෞතික විද්‍යාවේ සංකීර්ණතා වලට නොගොස්, න්යෂ්ටික බලාගාරයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය මේ ආකාරයෙන් පෙනේ:
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක් ආරම්භ කිරීමෙන් පසු ඉන්ධන දඬු වලින් අවශෝෂක දණ්ඩ ඉවත් කරනු ලබන අතර එමඟින් යුරේනියම් ප්රතික්රියා කිරීම වළක්වයි.
දඬු ඉවත් කළ පසු යුරේනියම් නියුට්රෝන එකිනෙක සම්බන්ධ වීමට පටන් ගනී.
නියුට්රෝන එකිනෙක ගැටෙන විට පරමාණුක මට්ටමින් කුඩා පිපිරීමක් සිදුවී ශක්තිය නිකුත් වී නව නියුට්රෝන ඉපදෙන විට දාම ප්රතික්රියාවක් ඇති වීමට පටන් ගනී. මෙම ක්රියාවලිය තාපය ජනනය කරයි.
තාපය සිසිලනකාරකයට මාරු කරනු ලැබේ. සිසිලනකාරක වර්ගය මත පදනම්ව, එය ටර්බයිනය භ්රමණය වන වාෂ්ප හෝ වායුව බවට පත් වේ.
ටර්බයිනය විදුලි උත්පාදක යන්ත්රයක් ධාවනය කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම විදුලි ධාරාව උත්පාදනය කරන්නේ ඔහුය.
ඔබ ක්රියාවලිය නිරීක්ෂණය නොකරන්නේ නම්, යුරේනියම් නියුට්රෝන එකිනෙක ගැටීමෙන් ප්රතික්රියාකාරකය පුපුරුවා හැර මුළු න්යෂ්ටික බලාගාරයම සුනුවිසුනු කර දමනු ඇත. මෙම ක්රියාවලිය පරිගණක සංවේදක මගින් පාලනය වේ. ප්රතික්රියාකාරකයේ උෂ්ණත්වය වැඩිවීම හෝ පීඩනය වෙනස් වීම ඔවුන් හඳුනා ගන්නා අතර ස්වයංක්‍රීයව ප්රතික්රියා නැවැත්විය හැකිය.
න්යෂ්ටික බලාගාරවල මෙහෙයුම් මූලධර්මය තාප බලාගාරවලින් (තාප බලාගාර) වෙනස් වන්නේ කෙසේද?
කාර්යයේ වෙනස්කම් ඇත්තේ පළමු අදියරේදී පමණි. න්යෂ්ටික බලාගාරයක, තාප බලාගාරයක යුරේනියම් ඉන්ධනවල පරමාණු විඛණ්ඩනය වීමෙන් සිසිලනකාරකයට තාපය ලැබේ, කාබනික ඉන්ධන (ගල් අඟුරු, ගෑස් හෝ තෙල්) දහනය කිරීමෙන් සිසිලනකාරකය තාපය ලබා ගනී. යුරේනියම් පරමාණු හෝ ගෑස් සහ ගල් අඟුරු තාපය මුදා හැරීමෙන් පසුව, න්යෂ්ටික බලාගාර සහ තාප බලාගාරවල ක්රියාකාරී යෝජනා ක්‍රම සමාන වේ.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක වර්ග
න්යෂ්ටික බලාගාරයක් ක්රියාත්මක වන ආකාරය එහි න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය ක්රියාත්මක වන ආකාරය මත රඳා පවතී. අද වන විට ප්රධාන ප්රතික්රියාකාරක වර්ග දෙකක් ඇත, ඒවා නියුරෝන වල වර්ණාවලිය අනුව වර්ගීකරණය කර ඇත:
මන්දගාමී නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකයක්, තාප ප්රතික්රියාකාරකයක් ලෙසද හැඳින්වේ.
එහි ක්රියාකාරිත්වය සඳහා, යුරේනියම් 235 භාවිතා කරනු ලබන අතර, එය පොහොසත් කිරීම, යුරේනියම් පෙති නිර්මාණය කිරීම යනාදිය හරහා ගමන් කරයි. අද වන විට ප්රතික්රියාකාරක අතිමහත් බහුතරයක් මන්දගාමී නියුට්රෝන භාවිතා කරයි.
වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකය.
මෙම ප්රතික්රියාකාරක අනාගතයයි, මන්ද... ඔවුන් යුරේනියම්-238 මත වැඩ කරයි, එය ස්වභාවයෙන් සතයක් වන අතර මෙම මූලද්රව්යය පොහොසත් කිරීමට අවශ්ය නොවේ. එවැනි ප්රතික්රියාකාරකවල එකම පසුබෑම වන්නේ සැලසුම්, ඉදිකිරීම් සහ ආරම්භයේ ඉතා ඉහළ පිරිවැයයි. අද වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක ක්රියාත්මක වන්නේ රුසියාවේ පමණි.
වේගවත් නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරකවල සිසිලනකාරකය රසදිය, වායුව, සෝඩියම් හෝ ඊයම් වේ. 
අද ලෝකයේ සියලුම න්යෂ්ටික බලාගාර භාවිතා කරන මන්දගාමී නියුට්රෝන ප්රතික්රියාකාරක ද වර්ග කිහිපයකින් පැමිණේ.
IAEA සංවිධානය (ජාත්‍යන්තර පරමාණුක බලශක්ති ඒජන්සිය) තමන්ගේම වර්ගීකරණයක් නිර්මාණය කර ඇති අතර එය බොහෝ විට ලෝක න්යෂ්ටික බලශක්ති කර්මාන්තයේ භාවිතා වේ. න්යෂ්ටික බලාගාරයක ක්රියාකාරී මූලධර්මය බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ සිසිලනකාරකය සහ මධ්‍යමකාරකය තේරීම මත බැවින්, IAEA විසින් මෙම වෙනස්කම් මත වර්ගීකරණය කරන ලදී.
රසායනික දෘෂ්ටි කෝණයකින්, ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් යනු කදිම නියාමකයෙකු සහ සිසිලනකාරකයකි එහි පරමාණු අනෙකුත් ද්රව්යවලට සාපේක්ෂව යුරේනියම් නියුට්රෝන සමඟ වඩාත් ඵලදායී ලෙස අන්තර්ක්‍රියා කරයි. සරලව කිවහොත්, බර ජලය අවම පාඩු හා උපරිම ප්රතිඵල සමඟ එහි කාර්යය ඉටු කරයි. කෙසේ වෙතත්, එහි නිෂ්පාදනයට මුදල් වැය වන අතර, සාමාන්ය "ආලෝකය" සහ හුරුපුරුදු ජලය භාවිතා කිරීම වඩාත් පහසු වේ.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක පිළිබඳ කරුණු කිහිපයක්...
එක් න්යෂ්ටික බලාගාර ප්රතික්රියාකාරකයක් ඉදිකිරීමට අවම වශයෙන් වසර 3ක් ගත වීම සිත්ගන්නා කරුණකි!
ප්රතික්රියාකාරකයක් තැනීම සඳහා, ඔබට කිලෝ ඇම්පියර් 210 ක විදුලි ධාරාවක් මත ක්රියා කරන උපකරණ අවශ්ය වේ, එය පුද්ගලයෙකු මරා දැමිය හැකි ධාරාවට වඩා මිලියන ගුණයකින් වැඩි ය.
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක එක් කවචයක් (ව්යුහාත්මක මූලද්රව්ය) බර ටොන් 150 කි. එක් ප්රතික්රියාකාරකයක එවැනි මූලද්රව්ය 6 ක් ඇත.
පීඩන ජල ප්රතික්රියාකාරකය
න්යෂ්ටික බලාගාරයක් සාමාන්යයෙන් ක්රියා කරන ආකාරය අපි දැනටමත් සොයාගෙන ඇත, සෑම දෙයක්ම ඉදිරිදර්ශනය කිරීමට, වඩාත් ජනප්රිය පීඩන ජල න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය ක්රියා කරන ආකාරය දෙස බලමු.
අද ලොව පුරා, පරම්පරාවේ 3+ පීඩන ජල ප්රතික්රියාකාරක භාවිතා වේ. ඒවා වඩාත් විශ්වාසදායක සහ ආරක්ෂිත ලෙස සැලකේ.
ලෝකයේ සියලුම පීඩන ජල ප්රතික්රියාකාරක, ඔවුන්ගේ ක්රියාකාරිත්වයේ වසර ගණනාව පුරා, දැනටමත් වසර 1000 කට වඩා වැඩි කරදරයකින් තොරව ක්රියාත්මක වී ඇති අතර කිසි විටෙකත් බරපතල අපගමනය ලබා දී නොමැත. 
පීඩන ජල ප්රතික්රියාකාරක භාවිතා කරන න්යෂ්ටික බලාගාරවල ව්‍යුහයෙන් ඇඟවෙන්නේ අංශක 320 දක්වා රත් කළ ආසවනය කළ ජලය ඉන්ධන දඬු අතර සංසරණය වන බවයි. එය වාෂ්ප තත්වයට යාම වැළැක්වීම සඳහා එය වායුගෝල 160 ක පීඩනයක් යටතේ තබා ඇත. න්යෂ්ටික බලාගාර රූප සටහන එය ප්රාථමික පරිපථ ජලය ලෙස හැඳින්වේ.
රත් වූ ජලය වාෂ්ප උත්පාදක යන්ත්රයට ඇතුල් වන අතර එහි තාපය ද්විතියික පරිපථ ජලය වෙත ලබා දෙයි, පසුව එය නැවත ප්රතික්රියාකාරකයට "ආපසු" යයි. පිටතින්, පළමු පරිපථයේ ජල නල වෙනත් නල සමඟ ස්පර්ශ වන බව පෙනේ - දෙවන පරිපථයේ ජලය, ඒවා එකිනෙකට තාපය මාරු කරයි, නමුත් ජලය ස්පර්ශ නොවේ. නල ස්පර්ශ වේ.
මේ අනුව, විදුලිය උත්පාදනය කිරීමේ ක්රියාවලියට තවදුරටත් සහභාගී වන ද්විතියික පරිපථ ජලයට විකිරණ ඇතුල් වීමේ හැකියාව බැහැර කරනු ලැබේ.
NPP මෙහෙයුම් ආරක්ෂාව
න්යෂ්ටික බලාගාර ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්මය ඉගෙන ගැනීමෙන්, ආරක්ෂාව ක්රියා කරන ආකාරය තේරුම් ගත යුතුය. අද වන විට න්යෂ්ටික බලාගාර ඉදිකිරීම සඳහා ආරක්ෂිත නීති කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කළ යුතුය.
NPP ආරක්ෂණ පිරිවැය බලාගාරයේ මුළු පිරිවැයෙන් 40% ක් පමණ වේ. 
න්යෂ්ටික බලාගාර සැලසුමට විකිරණශීලී ද්රව්ය මුදා හැරීම වළක්වන භෞතික බාධක 4ක් ඇතුළත් වේ. මෙම බාධක කුමක් කළ යුතුද? නියම මොහොතේ, න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාව නැවැත්වීමට, හරයෙන් සහ ප්‍රතික්‍රියාකාරකයෙන් නිරන්තර තාපය ඉවත් කිරීම සහතික කිරීමට සහ බහාලුම් (හර්මෙටික් කලාපය) ඉක්මවා රේඩියනියුක්ලයිඩ් මුදා හැරීම වැළැක්වීමට හැකි වේ.
- පළමු බාධකය වන්නේ යුරේනියම් පෙතිවල ශක්තියයි.න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකයක අධික උෂ්ණත්වයකින් ඒවා විනාශ නොවීම වැදගත් වේ. න්යෂ්ටික බලාගාරයක් ක්රියාත්මක වන ආකාරය බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ මූලික නිෂ්පාදන අවධියේදී යුරේනියම් පෙති "බේක්" කරන ආකාරය මතය. යුරේනියම් ඉන්ධන පෙති නිවැරදිව පිළිස්සීම නොකළහොත් ප්රතික්රියාකාරකයේ ඇති යුරේනියම් පරමාණුවල ප්රතික්රියා අනපේක්ෂිත වේ.
- දෙවන බාධකය වන්නේ ඉන්ධන දඬු වල තද බවයි.සර්කෝනියම් ටියුබ් තදින් මුද්‍රා තැබිය යුතුය, මුද්‍රාව කැඩී ඇත්නම්, ප්රතික්රියාකාරකයට හානි වී වැඩ නතර වනු ඇත, නරකම අවස්ථාවක, සියල්ල වාතයට පියාසර කරනු ඇත.
- තුන්වන බාධකය කල් පවතින වානේ ප්රතික්රියාකාරක නෞකාවකි a, (එම විශාල කුළුණ - හර්මෙටික් කලාපය) සියලු විකිරණශීලී ක්රියාවලීන් "අඩංගු" වේ. නිවාසයට හානි සිදුවුවහොත් විකිරණ වායුගෝලයට ගැලවී යනු ඇත.
- හතරවන බාධකය වන්නේ හදිසි ආරක්ෂණ දඬු ය.මොඩරේටර් සහිත දඬු, චුම්බක මගින් හරයට ඉහලින් අත්හිටුවා ඇති අතර, තත්පර 2 කින් සියලුම නියුට්රෝන අවශෝෂණය කර දාම ප්රතික්රියාව නැවැත්විය හැකිය.
අංශක ගණනාවක ආරක්ෂාවක් සහිත න්යෂ්ටික බලාගාරයක් සැලසුම් කර තිබියදීත්, නියම වේලාවට ප්රතික්රියාකාරක හරය සිසිල් කිරීමට නොහැකි නම් සහ ඉන්ධන උෂ්ණත්වය අංශක 2600 දක්වා ඉහළ ගියහොත්, ආරක්ෂක පද්ධතියේ අවසාන බලාපොරොත්තුව ක්රියාත්මක වේ. - ඊනියා දියවන උගුල.
කාරණය නම් මෙම උෂ්ණත්වයේ දී ප්රතික්රියාකාරක යාත්‍රාවේ පතුල දිය වන අතර න්යෂ්ටික ඉන්ධන සහ උණු කළ ව්‍යුහයන්ගේ සියලුම නටබුන් ප්රතික්රියාකාරක හරයට ඉහළින් අත්හිටුවන ලද විශේෂ “වීදුරු” වෙතට ගලා එනු ඇත.
උණු කිරීමේ උගුල ශීතකරණය සහ ගිනි ආරක්ෂණ වේ. එය ඊනියා "පූජා ද්රව්ය" පිරී ඇත, එය ක්රමයෙන් විඛණ්ඩන දාම ප්රතික්රියාව නතර කරයි.
මේ අනුව, න්යෂ්ටික බලාගාර සැලසුම මඟින් ආරක්ෂාව අංශක කිහිපයකින් ඇඟවුම් කරයි, එමඟින් අනතුරක් සිදුවීමේ සම්භාවිතාව මුළුමනින්ම පාහේ ඉවත් කරයි.