Iparun riakito: ọna agbekale, ati awọn kuro Circuit

Design ati awọn isẹ ti a iparun riakito da lori awọn initialization ati iṣakoso ara-sustaining iparun lenu. O ti wa ni lo bi awọn kan iwadi ọpa fun isejade ti ipanilara isotopes ati bi ohun agbara orisun fun iparun agbara eweko.

Iparun riakito: awọn opo ti isẹ (kukuru)

Lo ninu fission ilana ninu eyi ti a eru arin pin si meji kere ajẹkù. Awọn wọnyi ni ajẹkù ni o wa ni a gan yiya ipinle ati emit neutroni, ati awọn miiran subatomic patikulu ati photons. Neutroni le fa titun ìpín bi kan abajade ti awọn ti won ti wa ni emitted ani diẹ sii, ki o si bẹ lori. Yi lemọlemọfún ara-sustaining nọmba ti disintegrations ti a npe ni pq lenu. Ni akoko kanna, a tobi iye ti agbara, isejade ti eyi ti o jẹ ti awọn Ero ti awọn lilo ti iparun agbara.

Awọn opo ti isẹ ti a iparun riakito ati ki o kan iparun agbara ọgbin jẹ iru awọn ti 85% ti awọn iti yapa agbara ti wa ni tu laarin a gan kuru akoko lẹhin awọn ibere ti awọn lenu. Awọn ti o ku ara ti wa ni yi awọn ohun ipanilara ibajẹ ti fission awọn ọja, lẹhin ti nwọn kọ neutroni. Ipanilara ibajẹ ni awọn ilana ninu eyi ti awọn atomu Gigun kan duro ipinle. O si tesiwaju ati lẹhin pipin.

Awọn atomiki bombu pq lenu mu ki ni kikankikan, titi julọ ninu awọn ohun elo ti yoo wa ni pin. Yi ṣẹlẹ gan ni kiakia, producing ohun lalailopinpin lagbara explosions ti iwa ti iru ado-. Siseto ati awọn isẹ ti a iparun riakito da lori awọn opo ti mimu awọn pq lenu on a ofin fere ibakan ipele. O ti wa ni apẹrẹ ki gbamu bi atomiki bombu ko le.

Pq lenu ati lodi

Physics fission riakito ni wipe a pq lenu iṣeeṣe lẹhin iparun fission nutirionu to njade lara. Ti o ba ti to šẹšẹ olugbe n dinku, awọn oṣuwọn ti pipin ni opin yio ṣubu si odo. Ninu apere yi awọn riakito yoo wa ni a subcritical ipinle. Ti o ba ti nutirionu olugbe ti wa ni muduro ni kan ibakan ipele, awọn fission oṣuwọn yoo wa nibe idurosinsin. Awọn riakito yoo wa ni a lominu ni majemu. Ati nipari, ti o ba lori akoko ti nutirionu olugbe gbooro, pin awọn iyara ati agbara yoo se alekun. mojuto ipinle di supercritical.

Awọn opo ti isẹ ti a iparun riakito tókàn. Ṣaaju ki o to bere ni nutirionu olugbe jẹ sunmo si odo. Nigbana ni, awọn oniṣẹ yọ awọn iṣakoso ọpá lati mojuto, jijẹ pipin ohun kohun ti o igba die awọn ti awọn riakito ni a supercritical ipinle. Lẹhin ti nínàgà awọn won won agbara awọn oniṣẹ gba pada Iṣakoso ọpá, Siṣàtúnṣe iye ti neutroni. Paradà awọn riakito ti wa ni muduro ni a lominu ni majemu. Nigba ti o jẹ pataki lati da, awọn oniṣẹ ifibọ ọpá patapata. Eleyi suppresses pipin ki o si fi awọn mojuto ni subcritical ipinle.

orisi ti reactors

Ọpọlọpọ ninu awọn ti wa tẹlẹ agbara ti wa ni ti o npese awọn ooru pataki lati wakọ turbines, eyi ti lé Generators ti ina ti iparun awọn fifi sori ẹrọ ni agbaye. Bakannaa, nibẹ ni o wa ọpọlọpọ awọn iwadi reactors, ati diẹ ninu awọn orilẹ-ede ni submarines tabi dada ọkọ, ìṣó nipasẹ awọn agbara ti awọn atomu.

agbara eweko

Nibẹ ni o wa orisirisi eya ti yi iru riakito, sugbon opolopo gba oniru ti ina omi. Ni Tan, o le ṣee lo ni pressurized omi tabi farabale omi. Ni akọkọ irú awọn ga titẹ omi kikan nipasẹ ooru ti awọn mojuto ati ti nwọ awọn nya monomono. Nibẹ, awọn ooru lati jc si secondary Circuit ti wa ni koja, siwaju ninu omi. Awọn ti ipilẹṣẹ nya be Sin bi awọn ṣiṣẹ ito ninu awọn nya tobaini ọmọ.

Awọn riakito ni a farabale iru ṣiṣẹ lori awọn opo ti taara agbara ọmọ. Omi ran nipasẹ awọn mojuto, mu lati kan sise lori alabọde titẹ ipele. Lopolopo nya gba koja kan lẹsẹsẹ ti separators ati dryers ti wa ni sọnu ninu awọn riakito ha, Abajade ni awọn oniwe-sverhperegretoe ipinle. Superheated nya wa ni ki o lo bi awọn ṣiṣẹ ito, awọn yiyi tobaini.

Ga-otutu gaasi-tutu

Ga-otutu gaasi-tutu riakito (HTGR) - a iparun riakito, awọn opo ti isẹ wa ni da lori awọn lilo ti lẹẹdi bi a idana adalu ti idana ati microspheres. Nibẹ ni o wa meji located awọn aṣa:

• German "Loose-yó" eto, eyi ti o nlo a ti iyipo idana eroja 60 mm ni opin, wa ninu kan ti adalu ti idana ati lẹẹdi ni a lẹẹdi ikarahun;
• Amerika version of a lẹẹdi hexagonal prisms ti o interlock lati ṣẹda awọn mojuto.

Ni igba mejeeji, awọn itutu ito oriširiši ategun iliomu labẹ a titẹ ti nipa 100 gbina. Awọn German eto ategun iliomu koja nipasẹ awọn ela ni Layer ti ti iyipo idana eroja, ati ni US - nipasẹ tosisile ni lẹẹdi prisms idayatọ pẹlú awọn aringbungbun ipo ti awọn riakito mojuto. Mejeeji aṣayan le ṣiṣẹ ni gidigidi ga awọn iwọn otutu, niwon awọn lẹẹdi ni awọn ohun lalailopinpin giga sublimation otutu, ati chemically inert ategun iliomu patapata. Gbona ategun iliomu le ṣee lo taara bi a ṣiṣẹ ito ni a gaasi tobaini ni kan ga otutu tabi ooru le ti wa ni nlo fun o npese nya ọmọ omi.

Liquid-irin iparun riakito: Circuit ati ki o ṣiṣẹ opo

Sare reactors pẹlu soda coolant ti gba akude ifojusi ninu awọn 1960-1970 ká. Ki o si o dabi enipe wipe won agbara lati ẹda iparun idana ninu awọn sunmọ iwaju ti wa ni ti a beere lati gbe awọn idana fun a nyara dagbasi iparun ile ise. Nigba ti o ti di ko o pe yi ireti jẹ otitọ.O, itara Ifeinu ni 1980. Sibẹsibẹ, ni United States, Russia, France, Britain, Japan ati Germany kọ kan lẹsẹsẹ ti reactors ti yi iru. Ọpọlọpọ awọn ti wọn sise lori kẹmika oloro tabi kan adalu ti plutonium oloro. Ni awọn United States, sibẹsibẹ, awọn ti o tobi aseyori ti a waye pẹlu irin idana.

CANDU

Canada ti lojutu awọn oniwe-akitiyan lori awọn reactors, eyi ti lo adayeba kẹmika. Eleyi ti jade ni nilo fun awọn oniwe-afikun to lo awọn iṣẹ ti orilẹ-ede miiran. Awọn esi ti yi eto imulo wà ni deuterium-kẹmika riakito (CANDU). Sakoso ati itutu ti o produced eru omi. Design ati awọn isẹ ti a iparun riakito ni lati lo kan ojò pẹlu tutu D ₂ Eyin ni oyi oju aye titẹ. Ti nṣiṣe lọwọ agbegbe permeated Falopiani ti zirconium alloy idana ti adayeba kẹmika, nipasẹ eyi ti circulates itutu awọn oniwe-eru omi. Ina ti wa ni yi nipa pin awọn ooru gbigbe ni eru omi coolant, eyi ti o ti şe nipasẹ awọn nya monomono. Awọn nya ni secondary lupu ki o si gba koja a mora tobaini ọmọ.

iwadi ohun elo

Fun iwadi iparun riakito wa ni julọ igba ti lo, awọn opo ti eyi ti oriširiši ni awọn lilo ti omi itutu awo ati kẹmika idana eroja ni awọn fọọmu assemblies. O lagbara ti ọna ni kan jakejado ibiti o ti awọn ipele agbara lati kan diẹ ọgọrun kilowatts to megawatts. Niwon agbara iran ni ko ni jc ohun ti iwadi reactors, ti won ti wa ni characterized nipasẹ gbona agbara ti ipilẹṣẹ, ati awọn iwuwo ti awọn mojuto ipin agbara neutroni. O ti wa ni awọn wọnyi sile yoo ran lati sapejuwe biburu awọn agbara ti a iwadi riakito lati gbe jade kan pato ẹrọ. Agbara-kekere awọn ọna šiše ṣọ lati ṣiṣẹ ni egbelegbe ati wa ni lilo fun ikẹkọ, ati ki o ga agbara wa ni ti nilo ni iwadi kaarun fun igbeyewo ohun elo ati ki abuda kan, bi daradara bi fun gbogbo iwadi.

Awọn wọpọ iwadi iparun riakito, awọn be ati opo ti isẹ ti jẹ bi wọnyi. Awọn oniwe-ti nṣiṣe lọwọ agbegbe ti wa ni be ni isalẹ ti ńlá jin pool ti omi. Eleyi sise akiyesi ati ki o ikanni ipin nipa eyi ti awọn nutirionu nibiti le ti wa ni directed. Ni kekere awọn ipele agbara ti o wa ni ko si ye lati fifa awọn coolant, bi lati ṣetọju kan ailewu ọna ipinle ti awọn adayeba convection ti coolant idaniloju to ooru wọbia. Awọn pipe ti wa ni be lori dada tabi ni oke ni apa ti awọn pool ibi ti awọn gbona omi ti wa ni akojo.

omi fifi sori

Original ati ki o jc lilo ti iparun reactors ni wọn lilo ni submarines. Won akọkọ anfani ni wipe, ni idakeji si fosaili idana ijona šiše fun ti o npese ina ti won ko beere air. Nitori naa, iparun submarine le wa submerged fun igba pipẹ, ati mora Diesel-ina submarine gbọdọ lorekore jinde si awọn dada, lati ṣiṣe wọn air Motors. Iparun agbara pese a ilana anfani ọgagun ọkọ. O ṣeun fun u, nibẹ ni ko si ye lati refuel ni ajeji ebute oko tabi lati awọn iṣọrọ ipalara tankers.

Awọn opo ti isẹ ti a iparun riakito on a submarine classified. Sugbon, o ti wa ni mo wipe ni USA ti o nlo nyara idarato kẹmika, ati awọn deceleration ati itutu ni imọlẹ omi. Awọn oniru ti awọn akọkọ riakito iparun submarine USS Nautilus a ti strongly nfa nipasẹ awọn alagbara iwadi fifi sori ẹrọ. Awọn oniwe-oto ẹya-ara ni awọn gan ga ifesi ala, pese ohun o gbooro sii akoko ti isẹ lai ti nra ati awọn agbara lati tun lẹhin idekun. Power ibudo ni submarines gbọdọ jẹ gidigidi idakẹjẹ, lati yago fun erin. Lati pade awọn kan pato aini ti o yatọ si kilasi ti submarines o yatọ si dede ti agbara eweko ti a ti mulẹ.

US ọgagun on ofurufu ẹjẹ ti lo iparun riakito, awọn opo ti eyi ti o ti gbà lati wa ni ya lati awọn ti submarines. Awọn alaye ti won ikole ati ti ko ti atejade.

Yato si awọn United States, iparun submarines o wa ninu awọn UK, France, Russia, China ati India. Ni kọọkan nla, awọn oniru ti a ko ti sọ, sugbon o ti gbà wipe ti won wa ni gbogbo gidigidi iru - yi ni a Nitori ti kanna ibeere fun wọn imọ abuda. Russia tun ni o ni kekere kan titobi ti iparun icebreakers, eyi ti o ti iṣeto kanna riakito bi ni Rosia submarines.

ise fifi sori ẹrọ

Fun idi ti gbóògì ti awọn ohun ija ite plutonium-239 nlo a iparun riakito, awọn opo ti ti oriširiši ni ga ise sise pẹlu kekere ipele agbara. Eleyi jẹ nitori si ni otitọ wipe gun-igba duro ti plutonium ninu awọn mojuto nyorisi si awọn ikojọpọ ti aifẹ ²⁴⁰ Pu.

isejade ti tritium

Lọwọlọwọ, awọn ifilelẹ ti awọn ohun elo ti obtainable nipa iru awọn ọna šiše ti wa ni tritium ⁽³ H tabi T) - awọn idiyele fun hydrogen ado-. Plutonium-239 ni o ni a gun idaji-aye ti 24.100 years, ki a orilẹ-ede pẹlu iparun awọn ohun ija ti o lo yi ano, bi ofin, ni o siwaju sii ju pataki. Ni idakeji si awọn ²³⁹ Pu, awọn idaji-aye ti tritium jẹ nipa 12 years. Bayi, lati bojuto awọn pataki oja, yi ipanilara isotope ti hydrogen gbọdọ wa ni ti gbe jade continuously. Ni awọn US, awọn Savannah River (South Carolina), fun apẹẹrẹ, ni o ni orisirisi eru omi reactors, eyi ti o gbe awọn tritium.

lilefoofo agbara

Da nipa iparun reactors, o lagbara ti pese ina ati ki o nya alapapo paarẹ sọtọ agbegbe. Ni Russia, fun apẹẹrẹ, a ri awọn lilo ti kekere agbara awọn ọna šiše, Pataki ti a še lati ṣaajo si awọn Arctic ibugbe. Ni China, awọn 10-megawatt ọgbin HTR-10 agbari ooru ati ina agbara iwadi Institute, ninu eyi ti o ti wa ni be. Idagbasoke ti kekere reactors laifọwọyi dari pẹlu iru agbara ti wa ni ti gbe jade ni Sweden ati Canada. Laarin 1960 ati 1972, awọn US Army lo iwapọ omi reactors lati pese latọna ìtẹlẹ ni Girinilandi ati Antarctica. Won ni won rọpo nipasẹ idana-epo agbara eweko.

aaye àbẹwò

Ni afikun, awọn reactors won apẹrẹ fun agbara ati ronu ni aaye kun. Ni akoko lati 1967 to 1988, Rosia Sofieti ti iṣeto kan kekere iparun awọn fifi sori ẹrọ lori "Kosmos" satẹlaiti lati fi ranse itanna ati telemetry, sugbon yi eto imulo ti di a afojusun fun lodi. Ni o kere ọkan ninu awọn wọnyi awọn satẹlaiti ti tẹ Earth ká bugbamu, nfa ipanilara kontaminesonu latọna awọn agbegbe ti Canada. The United States se igbekale nikan kan satẹlaiti pẹlu kan iparun riakito ni 1965. Sibẹsibẹ, ise agbese lori wọn lilo ni jin aaye apinfunni, manned iwadi miiran aye orun tabi lori kan yẹ Lunar mimọ tesiwaju lati wa ni idagbasoke. Eleyi jẹ daju lati wa ni a gaasi-tutu tabi omi bibajẹ-irin iparun riakito, awọn ti ara agbekale ti eyi ti pese ga ṣee ṣe otutu pataki lati gbe awọn iwọn ti awọn imooru. Bakannaa, awọn riakito aaye fun awọn eroja to wa ni bi iwapọ bi o ti ṣee lati gbe awọn iye ti awọn ohun elo ti lo fun awọn shielding, ati lati din àdánù nigba ifilole ati aaye flight. Idana agbara yoo rii daju isẹ ti awọn riakito fun awọn ti iye ti awọn aaye flight.