Ядрен реактор: история на създаване и принцип на действие

Стойността на ядрената енергия в съвременния свят

Ядрената енергия през последните няколко десетилетия направи голяма крачка напред, превръщайки се в един от най-важните източници на електроенергия за много страни. В същото време трябва да се помни, че зад развитието на този сектор на националната икономика стоят огромните усилия на десетки хиляди учени, инженери и обикновени работници, които правят всичко, за да се гарантира, че “мирният атом” не се превръща в реална заплаха за милиони хора. Истинското ядро ​​на всеки атомна електроцентрала е ядрен реактор.

Историята на създаването на ядрен реактор

Първото такова устройство е построено в средата на Втората световна война в САЩ от известния учен и инженер Е. Ферми. Поради необичайния си външен вид, който приличаше на куп графитни блокове, подредени един върху друг, този ядрен реактор се наричаше „чикагски стек“. Заслужава да се отбележи, че това устройство работи на уран, който се намира само между блоковете.

Създаване на ядрен реактор в Съветския съюз

В нашата страна все по-голямо внимание се отделя на ядрените въпроси. Въпреки факта, че основните усилия на учените бяха съсредоточени върху военната употреба на атома, те активно използват получените резултати за мирни цели. Първият ядрен реактор под код F-1 е построен от група учени под ръководството на известния физик И. Курчатов в края на декември 1946 година. Значителен недостатък е липсата на такива охлаждащи системи следователно силата на отделената от тях енергия е изключително незначителна. В същото време съветските учени завършиха работата, започнала от тях, което доведе до откриването след само осем години на първата атомна електроцентрала в Обнинск.

Принципът на работа на реактора

Ядреният реактор е изключително сложно и опасно техническо устройство. Принципът му на действие се основава на факта, че по време на разпадането на урана се освобождават няколко неутрона, които от своя страна избиват елементарни частици от съседните атоми на урана. В резултат на тази верижна реакция се отделя значително количество енергия под формата на топлина и гама лъчи. В същото време трябва да се има предвид, че ако тази реакция изобщо не се контролира, разпадането на атомите на урана в най-кратък срок може да доведе до мощна експлозия с нежелани последствия.

Устройство за ядрен реактор

За да може реакцията да протече в строго определена рамка, проектирането на ядрен реактор е от първостепенно значение. Понастоящем всяка подобна конструкция е вид котел, през който протича охлаждаща течност. Водата обикновено се използва в този капацитет, но има атомни електроцентрали, които използват течен графит или тежка вода. Модерният ядрен реактор не може да бъде представен без стотици специални касети с шестоъгълна форма. В тях има горивни елементи, през каналите на които тече охлаждаща течност. Тази касета е покрита със специален слой, който може да отразява неутроните и по този начин забавя верижната реакция.

Ядрен реактор и неговата защита

Тя има няколко нива на защита. В допълнение към самото тяло, върху него се покрива специална изолация и биологична защита. От инженерна гледна точка това съоръжение е мощен стоманобетонен бункер, вратите към който са затворени възможно най-плътно.