ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
Использование ядерных реакторов для выработки электроэнергии на атомных электростанциях началось с 1950-х годов и с тех пор получило большое развитие. Великобритания приступила к осуществлению своей программы развития ядерной энергетики в 1956 г., первые британские атомные электростанции (Калдер Холл и Чепелькросс) заработали в 1959 г. По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), к 1982 г. в 36 странах мира действовали, находились в стадии строительства или проектирования 673 промышленных ядерных реактора.
Как работает ядерный реактор?
Ядерный реактор предназначен для практического использования энергии, выделяемой при радиоактивном расщеплении урана-235, которое описано выше. Энергия, высвобождающаяся в ядерных реакциях, поглощается текучим теплоносителем, который затем переносит тепло и передает его вторичному теплоносителю. Тепло, отдаваемое вторичным теплоносителем, используется в турбине или двигателе для выработки электрической энергии.
Типичный реактор состоит из пяти основных частей.
Делящееся вещество (ядерное топливо). Большинство ядерных реакторов работает на уране-235. В природных образцах урана концентрация этого изотопа составляет всего лишь 0,7%. Некоторые реакторы используют обогащенный уран, в котором концентрация урана-235 повышена до 1-2%.
Замедлитель. Так называется инертное вещество, например вода или графит, которым окружают ядерное топливо. Замедлитель предназначается для того, чтобы уменьшать скорость нейтронов, которые высвобождаются в процессе радиоактивного расщепления. Благодаря этому нейтроны, сталкивающиеся с другими ядрами урана-235, могут захватываться ими и тем самым поддерживают ядерную реакцию.
Теплоноситель. Теплоноситель отводит тепло, выделяющееся при реакции ядерного
Рис. 1.36. Корпусной водно-водяной ядерный реактор.
деления. В качестве теплоносителей используются вода, жидкий натрий, воздух или диоксид углерода.
Регулирующие стержни. Регулирующие стержни из кадмия или бора используются для обеспечения контролируемой скорости протекания реакции ядерного деления. Их роль заключается в том, чтобы поглощать избыточные нейтроны. Выдвигая из реактора или вдвигая в него регулирующие стержни, можно контролировать скорость реакции ядерного деления и, следовательно, выделяемую им мощность.
Защита. Поскольку ядерный реактор имеет высокую радиоактивность, его необходимо экранировать во избежание утечки радиации. Поэтому реактор окружается толстостенной бетонной защитой.
