Apakah rupa reaktor nuklear? Ensiklopedia sekolah

Pada pertengahan abad ke-20, perhatian manusia tertumpu pada atom dan penjelasan saintis tentang tindak balas nuklear, yang pada mulanya mereka memutuskan untuk digunakan untuk tujuan ketenteraan, mencipta bom nuklear pertama menurut Projek Manhattan. Tetapi pada 50-an abad ke-20, reaktor nuklear di USSR digunakan untuk tujuan damai. Umum mengetahui bahawa pada 27 Jun 1954, loji tenaga nuklear pertama di dunia dengan kapasiti 5000 kW memasuki perkhidmatan kemanusiaan. Hari ini, reaktor nuklear memungkinkan untuk menjana elektrik sebanyak 4000 MW atau lebih, iaitu, 800 kali lebih daripada setengah abad yang lalu.

Apakah itu reaktor nuklear: definisi asas dan komponen utama unit

Reaktor nuklear ialah unit khas yang menghasilkan tenaga hasil daripada mengekalkan tindak balas nuklear terkawal dengan betul. Ia dibenarkan untuk menggunakan perkataan "atom" dalam kombinasi dengan perkataan "reaktor". Ramai secara amnya menganggap konsep "nuklear" dan "atom" sebagai sinonim, kerana mereka tidak menemui antara mereka perbezaan asas. Tetapi wakil sains cenderung kepada kombinasi yang lebih betul - "reaktor nuklear".

Menarik fakta! Tindak balas nuklear boleh berlaku dengan pembebasan atau penyerapan tenaga.

Komponen utama dalam reka bentuk reaktor nuklear adalah elemen berikut:

• Moderator;
• Batang kawalan;
• Batang yang mengandungi campuran diperkaya isotop uranium;
• Unsur pelindung khas terhadap sinaran;
• Bahan penyejuk;
• Penjana wap;
• Turbin;
• Penjana;
• Kapasitor;
• Bahan api nuklear.

Apakah prinsip asas operasi reaktor nuklear yang ditentukan oleh ahli fizik dan mengapa ia tidak tergoyahkan

Prinsip operasi asas reaktor nuklear adalah berdasarkan keanehan manifestasi tindak balas nuklear. Pada saat proses nuklear rantaian fizikal standard, zarah berinteraksi dengan nukleus atom, akibatnya, nukleus bertukar menjadi yang baru dengan pembebasan zarah sekunder, yang dipanggil oleh saintis gamma quanta. Semasa nuklear tindakbalas berantai dilepaskan jumlah yang besar tenaga haba. Ruang di mana tindak balas berantai berlaku dipanggil teras reaktor.

Menarik fakta! Zon aktif secara luaran menyerupai dandang di mana air biasa mengalir, bertindak sebagai penyejuk.

Untuk mengelakkan kehilangan neutron, kawasan teras reaktor dikelilingi oleh pemantul neutron khas. Tugas utamanya ialah membuang paling neutron yang dipancarkan ke dalam teras. Bahan yang sama yang berfungsi sebagai moderator biasanya digunakan sebagai pemantul.

Kawalan utama reaktor nuklear berlaku menggunakan rod kawalan khas. Adalah diketahui bahawa rod ini dimasukkan ke dalam teras reaktor dan mewujudkan semua keadaan untuk operasi unit. Biasanya rod kawalan dibuat daripada sebatian kimia boron dan kadmium. Mengapa unsur-unsur tertentu ini digunakan? Ya, semuanya kerana boron atau kadmium dapat menyerap neutron haba dengan berkesan. Dan sebaik sahaja pelancaran dirancang, mengikut prinsip operasi reaktor nuklear, rod kawalan dimasukkan ke dalam teras. Tugas utama mereka adalah untuk menyerap sebahagian besar neutron, dengan itu mencetuskan perkembangan tindak balas berantai. Hasilnya harus mencapai tahap yang dikehendaki. Apabila meningkatkan kuasa di atas tahap yang ditetapkan mesin automatik dihidupkan, semestinya merendam rod kawalan jauh ke dalam teras reaktor.

Oleh itu, menjadi jelas bahawa rod kawalan atau kawalan bermain peranan penting dalam pengendalian reaktor nuklear haba.

Dan untuk mengurangkan kebocoran neutron, teras reaktor dikelilingi oleh pemantul neutron, yang melemparkan jisim ketara neutron yang terlepas bebas ke dalam teras. Reflektor biasanya menggunakan bahan yang sama seperti moderator.

Menurut piawaian, nukleus atom bahan penyederhana mempunyai jisim yang agak kecil, sehingga apabila berlanggar dengan nukleus ringan, neutron yang terdapat dalam rantai kehilangan lebih banyak tenaga daripada apabila berlanggar dengan nukleus yang berat. Moderator yang paling biasa ialah air biasa atau grafit.

Menarik fakta! Neutron dalam proses tindak balas nuklear dicirikan sangat kelajuan tinggi pergerakan, itulah sebabnya penyederhana diperlukan, menolak neutron kehilangan sebahagian daripada tenaga mereka.

Tiada satu reaktor di dunia boleh berfungsi secara normal tanpa bantuan penyejuk, kerana tujuannya adalah untuk mengeluarkan tenaga yang dijana dalam jantung reaktor. Cecair atau gas mesti digunakan sebagai penyejuk, kerana ia tidak mampu menyerap neutron. Mari kita berikan contoh penyejuk untuk reaktor nuklear padat - air, karbon dioksida, dan kadang-kadang juga logam natrium cair.

Oleh itu, prinsip operasi reaktor nuklear sepenuhnya berdasarkan undang-undang tindak balas berantai dan perjalanannya. Semua komponen reaktor - penyederhana, rod, penyejuk, bahan api nuklear - melaksanakan tugas yang diberikan, memastikan operasi normal reaktor.

Apakah bahan api yang digunakan untuk reaktor nuklear dan mengapa unsur kimia ini dipilih

Bahan api utama dalam reaktor boleh menjadi isotop uranium, plutonium atau torium.

Pada tahun 1934, F. Joliot-Curie, setelah memerhatikan proses pembelahan nukleus uranium, menyedari bahawa sebagai hasilnya tindak balas kimia nukleus uranium dibahagikan kepada serpihan-nukleus dan dua atau tiga neutron bebas. Ini bermakna terdapat kemungkinan neutron bebas akan bergabung dengan nukleus uranium lain dan mencetuskan pembelahan yang lain. Jadi, seperti yang diramalkan oleh tindak balas berantai: enam hingga sembilan neutron akan dibebaskan daripada tiga nukleus uranium, dan mereka akan sekali lagi bergabung dengan nukleus yang baru terbentuk. Dan seterusnya ad infinitum.

Penting untuk diingat! Neutron yang muncul semasa pembelahan nuklear mampu mencetuskan pembelahan nukleus isotop uranium dengan nombor jisim 235, dan untuk memusnahkan nukleus isotop uranium dengan nombor jisim 238, tenaga yang dijana semasa proses pereputan mungkin tidak mencukupi. .

Uranium nombor 235 jarang ditemui di alam semula jadi. Bahagiannya menyumbang hanya 0.7%, tetapi uranium-238 semula jadi menduduki tempat yang lebih luas dan membentuk 99.3%.

Walaupun sebilangan kecil uranium-235 dalam alam semula jadi, ahli fizik dan ahli kimia masih tidak boleh menolaknya, kerana ia paling berkesan untuk operasi reaktor nuklear, mengurangkan kos pengeluaran tenaga untuk manusia.

Bilakah reaktor nuklear pertama muncul dan di manakah ia biasa digunakan hari ini?

Pada tahun 1919, ahli fizik telahpun berjaya apabila Rutherford menemui dan menerangkan proses pembentukan proton yang bergerak hasil daripada perlanggaran zarah alfa dengan nukleus atom nitrogen. Penemuan ini bermakna nukleus isotop nitrogen, hasil daripada perlanggaran dengan zarah alfa, telah diubah menjadi nukleus isotop oksigen.

Sebelum reaktor nuklear pertama muncul, dunia mempelajari beberapa undang-undang fizik baharu yang mengawal segala-galanya aspek penting tindak balas nuklear. Oleh itu, pada tahun 1934, F. Joliot-Curie, H. Halban, L. Kowarski pertama kali mencadangkan kepada masyarakat dan kalangan saintis dunia satu andaian teori dan asas bukti tentang kemungkinan menjalankan tindak balas nuklear. Semua eksperimen adalah berkaitan dengan pemerhatian pembelahan nukleus uranium.

Pada tahun 1939, E. Fermi, I. Joliot-Curie, O. Gan, O. Frisch menjejaki tindak balas pembelahan nukleus uranium apabila dihujani dengan neutron. Semasa penyelidikan, saintis mendapati bahawa apabila satu neutron dipercepatkan mengenai nukleus uranium, nukleus sedia ada dibahagikan kepada dua atau tiga bahagian.

Tindak balas berantai telah terbukti secara praktikal pada pertengahan abad ke-20. Para saintis berjaya membuktikan pada tahun 1939 bahawa pembelahan satu nukleus uranium membebaskan kira-kira 200 MeV tenaga. Tetapi kira-kira 165 MeV diperuntukkan kepada tenaga kinetik nukleus serpihan, dan selebihnya dibawa oleh gamma quanta. Penemuan ini membuat satu kejayaan dalam fizik kuantum.

E. Fermi meneruskan kerja dan penyelidikannya selama beberapa tahun lagi dan melancarkan reaktor nuklear pertama pada tahun 1942 di Amerika Syarikat. Projek yang dilaksanakan dinamakan "Chicago Woodpile" dan diletakkan di atas landasan. Pada 5 September 1945, Kanada melancarkan reaktor nuklear ZEEPnya. Benua Eropah tidak jauh ketinggalan, dan pada masa yang sama pemasangan F-1 sedang dibina. Dan untuk orang Rusia ada satu lagi tarikh yang tidak dapat dilupakan– Pada 25 Disember 1946, sebuah reaktor dilancarkan di Moscow di bawah pimpinan I. Kurchatov. Ini bukanlah reaktor nuklear yang paling berkuasa, tetapi ia adalah permulaan penguasaan manusia terhadap atom.

Untuk tujuan aman, reaktor nuklear saintifik telah dicipta pada tahun 1954 di USSR. Kapal berkuasa nuklear aman pertama di dunia Jana kuasa- pemecah ais nuklear "Lenin" - dibina di Kesatuan Soviet pada tahun 1959. Dan satu lagi pencapaian negara kita ialah pemecah ais nuklear "Arktika". Buat pertama kali di dunia, kapal permukaan ini sampai kutub utara. Ini berlaku pada tahun 1975.

Reaktor nuklear mudah alih pertama menggunakan neutron perlahan.

Di manakah reaktor nuklear digunakan dan apakah jenis yang digunakan oleh manusia?

• reaktor perindustrian. Ia digunakan untuk menjana tenaga di loji kuasa nuklear.
• Reaktor nuklear bertindak sebagai unit pendorong untuk kapal selam nuklear.
• Reaktor eksperimen (mudah alih, kecil). Tanpa mereka, tiada satu pun eksperimen atau penyelidikan saintifik moden berlaku.

Hari ini, dunia saintifik telah belajar untuk penyahgaraman dengan bantuan reaktor khas. air laut, menyediakan penduduk dengan kualiti air minuman. Terdapat banyak reaktor nuklear yang beroperasi di Rusia. Justeru, mengikut statistik, sehingga 2018, kira-kira 37 unit beroperasi di negeri ini.

Dan mengikut klasifikasi mereka boleh menjadi seperti berikut:

• Penyelidikan (sejarah). Ini termasuk stesen F-1, yang dicipta sebagai tapak eksperimen untuk pengeluaran plutonium. I.V. Kurchatov bekerja di F-1 dan mengetuai reaktor fizikal pertama.
• Penyelidikan (aktif).
• Gudang senjata. Sebagai contoh reaktor - A-1, yang turun dalam sejarah sebagai reaktor pertama dengan penyejukan. Kuasa masa lalu reaktor nuklear adalah kecil, tetapi berfungsi.
• Tenaga.
• kapal. Adalah diketahui bahawa pada kapal dan kapal selam, atas keperluan dan kemungkinan teknikal, reaktor logam sejuk air atau cecair digunakan.
• Angkasa. Sebagai contoh, mari kita panggil pemasangan "Yenisei" dihidupkan kapal angkasa, yang akan dimainkan jika perlu untuk mengekstrak tenaga tambahan, dan ia perlu diperoleh menggunakan panel solar dan sumber isotop.

Oleh itu, topik reaktor nuklear agak luas, dan oleh itu memerlukan kajian dan pemahaman yang mendalam tentang undang-undang fizik kuantum. Tetapi kepentingan reaktor nuklear untuk tenaga dan ekonomi negara sudah, sudah pasti, dikelilingi oleh aura kegunaan dan faedah.

Reka bentuk dan prinsip operasi

Mekanisme pelepasan tenaga

Penjelmaan sesuatu bahan disertai dengan pembebasan tenaga bebas hanya jika bahan tersebut mempunyai rizab tenaga. Yang terakhir ini bermaksud bahawa zarah mikro sesuatu bahan berada dalam keadaan dengan tenaga rehat lebih besar daripada keadaan lain yang mungkin berlaku di mana peralihan wujud. Peralihan spontan sentiasa dihalang oleh penghalang tenaga, untuk mengatasi mana zarah mikro mesti menerima sejumlah tenaga dari luar - tenaga pengujaan. Reaksi eksoenergetik terdiri daripada fakta bahawa dalam transformasi berikutan pengujaan, lebih banyak tenaga dibebaskan daripada yang diperlukan untuk merangsang proses tersebut. Terdapat dua cara untuk mengatasi halangan tenaga: sama ada disebabkan oleh tenaga kinetik zarah yang berlanggar, atau disebabkan oleh tenaga pengikat zarah yang bercantum.

Jika kita mengingati skala makroskopik pelepasan tenaga, maka semua atau pada mulanya sekurang-kurangnya beberapa pecahan zarah bahan mesti mempunyai tenaga kinetik yang diperlukan untuk merangsang tindak balas. Ini boleh dicapai hanya dengan meningkatkan suhu medium kepada nilai di mana tenaga gerakan haba menghampiri ambang tenaga yang mengehadkan perjalanan proses. Dalam kes transformasi molekul, iaitu, tindak balas kimia, peningkatan sedemikian biasanya beratus-ratus kelvin, tetapi dalam kes tindak balas nuklear ia adalah sekurang-kurangnya 10 7 disebabkan oleh altitud yang tinggi Halangan Coulomb bagi nukleus berlanggar. Pengujaan terma tindak balas nuklear dijalankan dalam amalan hanya semasa sintesis nukleus paling ringan, di mana halangan Coulomb adalah minimum (pelaburan termonuklear).

Pengujaan dengan mencantumkan zarah tidak memerlukan tenaga kinetik yang besar, dan, oleh itu, tidak bergantung pada suhu medium, kerana ia berlaku disebabkan oleh ikatan yang tidak digunakan yang wujud dalam daya tarikan zarah. Tetapi untuk merangsang tindak balas, zarah itu sendiri diperlukan. Dan jika kita sekali lagi bermaksud bukan tindakan tindak balas yang berasingan, tetapi pengeluaran tenaga pada skala makroskopik, maka ini hanya mungkin apabila tindak balas berantai berlaku. Yang terakhir berlaku apabila zarah-zarah yang merangsang tindak balas muncul semula sebagai produk tindak balas eksoenergetik.

Reka bentuk

Mana-mana reaktor nuklear terdiri daripada bahagian berikut:

• Teras dengan bahan api nuklear dan penyederhana;
• Reflektor neutron mengelilingi teras;
• Sistem kawalan tindak balas rantai, termasuk perlindungan kecemasan;
• Perlindungan sinaran;
• Sistem kawalan jauh.

Prinsip operasi fizikal

Lihat juga artikel utama:

Keadaan semasa reaktor nuklear boleh dicirikan oleh faktor pendaraban neutron yang berkesan k atau kereaktifan ρ , yang dikaitkan dengan hubungan berikut:

Nilai berikut adalah tipikal untuk kuantiti ini:

• k> 1 - tindak balas berantai meningkat dari semasa ke semasa, reaktor masuk superkritikal keadaan, kereaktifannya ρ > 0;
• k < 1 - реакция затухает, реактор - subkritikal, ρ < 0;
• k = 1, ρ = 0 - bilangan pembelahan nuklear adalah malar, reaktor berada dalam stabil kritikal syarat.

Keadaan kritikal untuk reaktor nuklear:

Membalikkan faktor pendaraban kepada perpaduan dicapai dengan mengimbangi pendaraban neutron dengan kerugiannya. Sebenarnya terdapat dua sebab untuk kerugian: tangkapan tanpa pembelahan dan kebocoran neutron di luar medium pembiakan.

Jelas sekali bahawa k< k 0 , поскольку в конечном объёме вследствие утечки потери нейтронов обязательно больше, чем в бесконечном. Поэтому, если в веществе данного состава k 0 < 1, то цепная самоподдерживающаяся реакция невозможна как в бесконечном, так и в любом конечном объёме. Таким образом, k 0 определяет принципиальную способность среды размножать нейтроны.

k 0 untuk reaktor haba boleh ditentukan oleh apa yang dipanggil "formula 4 faktor":

• η ialah hasil neutron untuk dua serapan.

Isipadu reaktor kuasa moden boleh mencapai ratusan m³ dan ditentukan terutamanya bukan oleh keadaan kritikal, tetapi oleh keupayaan penyingkiran haba.

Kelantangan kritikal reaktor nuklear - isipadu teras reaktor dalam keadaan kritikal. Jisim kritikal- jisim bahan fisil reaktor, yang berada dalam keadaan kritikal.

Reaktor yang menggunakan bahan api sebagai bahan api mempunyai jisim kritikal yang paling rendah. larutan akueus garam isotop fisil tulen dengan pemantul neutron air. Untuk 235 U jisim ini ialah 0.8 kg, untuk 239 Pu - 0.5 kg. Walau bagaimanapun, diketahui secara meluas bahawa jisim kritikal untuk reaktor LOPO (reaktor uranium diperkaya pertama di dunia), yang mempunyai pemantul berilium oksida, adalah 0.565 kg, walaupun pada hakikatnya tahap pengayaan untuk isotop 235 hanya lebih sedikit. daripada 14%. Secara teorinya, ia mempunyai jisim kritikal terkecil, yang mana nilai ini hanya 10 g.

Untuk mengurangkan kebocoran neutron, teras diberi bentuk sfera atau hampir dengan bentuk sfera, contohnya, silinder pendek atau kubus, kerana angka ini mempunyai nisbah luas permukaan kepada isipadu terkecil.

Walaupun nilai (e - 1) biasanya kecil, peranan pembiakan neutron cepat adalah agak besar, kerana untuk reaktor nuklear yang besar (K ∞ - 1)<< 1. Без этого процесса было бы невозможным создание первых графитовых реакторов на естественном уране.

Untuk memulakan tindak balas berantai, neutron yang dihasilkan semasa pembelahan spontan nukleus uranium biasanya mencukupi. Ia juga mungkin menggunakan sumber luar neutron untuk memulakan reaktor, contohnya, campuran dan, atau bahan lain.

Lubang iodin

Lubang iodin - keadaan reaktor nuklear selepas ia dimatikan, dicirikan oleh pengumpulan xenon isotop jangka pendek. Proses ini membawa kepada kemunculan sementara kereaktifan negatif yang ketara, yang seterusnya, menjadikannya mustahil untuk membawa reaktor ke kapasiti reka bentuknya dalam tempoh tertentu (kira-kira 1-2 hari).

Pengelasan

Dengan tujuan

Mengikut sifat penggunaannya, reaktor nuklear dibahagikan kepada:

• Reaktor kuasa direka untuk menghasilkan tenaga elektrik dan haba yang digunakan dalam sektor tenaga, serta untuk penyahgaraman air laut (reaktor penyahgaraman juga dikelaskan sebagai industri). Reaktor sedemikian digunakan terutamanya dalam loji kuasa nuklear. Kuasa terma reaktor kuasa moden mencapai 5 GW. Kumpulan berasingan termasuk:
  • Reaktor pengangkutan, direka untuk membekalkan tenaga kepada enjin kenderaan. Kumpulan aplikasi yang paling luas ialah reaktor pengangkutan marin yang digunakan pada kapal selam dan pelbagai kapal permukaan, serta reaktor yang digunakan dalam teknologi angkasa lepas.
• Reaktor eksperimen, bertujuan untuk mengkaji pelbagai kuantiti fizik, yang nilainya diperlukan untuk reka bentuk dan operasi reaktor nuklear; Kuasa reaktor tersebut tidak melebihi beberapa kW.
• Reaktor penyelidikan, di mana fluks neutron dan gamma quanta yang dicipta dalam teras digunakan untuk penyelidikan dalam bidang fizik nuklear, fizik keadaan pepejal, kimia sinaran, biologi, untuk bahan ujian yang bertujuan untuk beroperasi dalam fluks neutron sengit (termasuk bahagian reaktor nuklear) untuk penghasilan isotop. Kuasa reaktor penyelidikan tidak melebihi 100 MW. Tenaga yang dilepaskan biasanya tidak digunakan.
• Reaktor industri (senjata, isotop)., digunakan untuk menghasilkan isotop yang digunakan dalam pelbagai bidang. Paling banyak digunakan untuk menghasilkan bahan senjata nuklear, seperti 239 Pu. Juga diklasifikasikan sebagai industri ialah reaktor yang digunakan untuk penyahgaraman air laut.

Selalunya reaktor digunakan untuk menyelesaikan dua atau lebih masalah yang berbeza, dalam hal ini ia dipanggil pelbagai guna. Sebagai contoh, beberapa reaktor kuasa, terutamanya pada zaman awal kuasa nuklear, direka bentuk terutamanya untuk eksperimen. Reaktor neutron pantas boleh menghasilkan tenaga dan menghasilkan isotop secara serentak. Reaktor industri, sebagai tambahan kepada tugas utamanya, sering menjana tenaga elektrik dan haba.

Mengikut spektrum neutron

• Reaktor neutron terma (perlahan) (“reaktor terma”)
• Reaktor neutron pantas ("reaktor pantas")

Dengan penempatan bahan api

• Reaktor heterogen, di mana bahan api diletakkan secara diskret dalam teras dalam bentuk blok, di antaranya terdapat penyederhana;
• Reaktor homogen, di mana bahan api dan penyederhana adalah campuran homogen (sistem homogen).

Dalam reaktor heterogen, bahan api dan penyederhana boleh diasingkan secara spatial, khususnya, dalam reaktor rongga, pemantul penyederhana mengelilingi rongga dengan bahan api yang tidak mengandungi penyederhana. Dari sudut fizikal nuklear, kriteria kehomogenan/heterogeniti bukanlah reka bentuk, tetapi penempatan blok bahan api pada jarak yang melebihi panjang penyederhanaan neutron dalam penyederhana tertentu. Oleh itu, reaktor dengan apa yang dipanggil "grid tertutup" direka bentuk sebagai homogen, walaupun di dalamnya bahan api biasanya dipisahkan dari moderator.

Blok bahan api nuklear dalam reaktor heterogen dipanggil pemasangan bahan api (FA), yang terletak di teras pada nod kekisi biasa, membentuk sel.

Mengikut jenis bahan api

• isotop uranium 235, 238, 233 (235 U, 238 U, 233 U)
• isotop plutonium 239 (239 Pu), juga isotop 239-242 Pu dalam bentuk campuran dengan 238 U (bahan api MOX)
• isotop torium 232 (232 Th) (melalui penukaran kepada 233 U)

Mengikut tahap pengayaan:

• uranium semulajadi
• uranium yang diperkaya dengan lemah
• uranium yang sangat diperkaya

Mengikut komposisi kimia:

• logam U
• UC (uranium karbida), dsb.

Mengikut jenis penyejuk

• Gas, (lihat reaktor gas-grafit)
• D 2 O (air berat, lihat reaktor nuklear air berat, CANDU)

Mengikut jenis moderator

• C (grafit, lihat reaktor gas grafit, reaktor air grafit)
• H2O (air, lihat Reaktor air ringan, Reaktor sejukan air, VVER)
• D 2 O (air berat, lihat reaktor nuklear air berat, CANDU)
• Hidrida logam
• Tanpa moderator (lihat reaktor Pantas)

Mengikut reka bentuk

Dengan kaedah penjanaan wap

• Reaktor dengan penjana wap luaran (Lihat Reaktor air-air, VVER)

Klasifikasi IAEA

• PWR (reaktor air bertekanan) - reaktor air-air (reaktor air bertekanan);
• BWR (reaktor air mendidih) - reaktor air mendidih;
• FBR (reaktor pembiak pantas) - reaktor pembiak pantas;
• GCR (reaktor penyejuk gas) - reaktor penyejuk gas;
• LWGR (reaktor grafit air ringan) - reaktor air grafit
• PHWR (reaktor air berat bertekanan) - reaktor air berat

Yang paling biasa di dunia ialah air bertekanan (kira-kira 62%) dan air mendidih (20%) reaktor.

Bahan reaktor

Bahan dari mana reaktor dibina beroperasi pada suhu tinggi dalam bidang neutron, γ quanta dan serpihan pembelahan. Oleh itu, tidak semua bahan yang digunakan dalam cabang teknologi lain sesuai untuk pembinaan reaktor. Apabila memilih bahan reaktor, rintangan sinaran, lengai kimia, keratan rentas penyerapan dan sifat lain diambil kira.

Ketidakstabilan sinaran bahan mempunyai kesan yang kurang pada suhu tinggi. Mobiliti atom menjadi sangat besar sehingga kebarangkalian kembalinya atom tersingkir daripada kekisi kristal ke tempatnya atau penggabungan semula hidrogen dan oksigen ke dalam molekul air meningkat dengan ketara. Oleh itu, radiolisis air adalah tidak penting dalam reaktor tidak mendidih tenaga (contohnya, VVER), manakala dalam reaktor penyelidikan berkuasa sejumlah besar campuran letupan dibebaskan. Reaktor mempunyai sistem khas untuk membakarnya.

Bahan reaktor bersentuhan antara satu sama lain (cengkerang bahan api dengan penyejuk dan bahan api nuklear, kaset bahan api dengan penyejuk dan penyederhana, dsb.). Sememangnya, bahan yang bersentuhan mestilah lengai secara kimia (serasi). Contoh ketidakserasian ialah uranium dan air panas memasuki tindak balas kimia.

Bagi kebanyakan bahan, sifat kekuatan merosot secara mendadak dengan peningkatan suhu. Dalam reaktor kuasa, bahan struktur beroperasi pada suhu tinggi. Ini mengehadkan pilihan bahan binaan, terutamanya bagi bahagian reaktor kuasa yang mesti menahan tekanan tinggi.

Burnout dan pembiakan bahan api nuklear

Semasa operasi reaktor nuklear, disebabkan oleh pengumpulan serpihan pembelahan dalam bahan api, perubahan komposisi isotop dan kimia, dan unsur transuranik, terutamanya isotop, terbentuk. Kesan serpihan pembelahan terhadap kereaktifan reaktor nuklear dipanggil keracunan(untuk serpihan radioaktif) dan slagging(untuk isotop stabil).

Sebab utama keracunan reaktor ialah , yang mempunyai keratan rentas serapan neutron terbesar (2.6·10 6 bangsal). Separuh hayat 135 Xe T 1/2 = 9.2 jam; Hasil semasa pembahagian ialah 6-7%. Sebahagian besar 135 Xe terbentuk akibat daripada pereputan ( T 1/2 = 6.8 jam). Dalam kes keracunan, Keff berubah sebanyak 1-3%. Keratan rentas penyerapan besar 135 Xe dan kehadiran isotop perantaraan 135 I membawa kepada dua fenomena penting:

1. Untuk peningkatan kepekatan 135 Xe dan, akibatnya, kepada penurunan kereaktifan reaktor selepas ia dihentikan atau kuasa dikurangkan ("lubang iodin"), yang menjadikan pemberhentian jangka pendek dan turun naik dalam kuasa keluaran mustahil . Kesan ini diatasi dengan memperkenalkan rizab kereaktifan dalam badan kawal selia. Kedalaman dan tempoh telaga iodin bergantung kepada fluks neutron Ф: pada Ф = 5·10 18 neutron/(cm²·sec) tempoh telaga iodin ialah ˜ 30 jam, dan kedalaman adalah 2 kali lebih besar daripada pegun. perubahan dalam Keff yang disebabkan oleh keracunan 135 Xe.
2. Disebabkan oleh keracunan, turun naik spatiotemporal dalam fluks neutron F, dan, akibatnya, dalam kuasa reaktor, boleh berlaku. Ayunan ini berlaku pada Ф > 10 18 neutron/(cm²·sec) dan saiz reaktor yang besar. Tempoh ayunan ˜ 10 jam.

Apabila pembelahan nuklear berlaku nombor besar serpihan stabil yang berbeza dalam keratan rentas penyerapan berbanding dengan keratan rentas penyerapan isotop fisil. Kepekatan serpihan dengan keratan rentas penyerapan yang besar mencapai ketepuan dalam beberapa hari pertama operasi reaktor. Ini terutamanya rod bahan api "umur" berbeza.

Bila penggantian lengkap bahan api, reaktor mempunyai kereaktifan berlebihan yang perlu diberi pampasan, manakala dalam kes kedua pampasan hanya diperlukan semasa permulaan pertama reaktor. Lebihan beban berterusan memungkinkan untuk meningkatkan kedalaman terbakar, kerana kereaktifan reaktor ditentukan oleh kepekatan purata isotop fisil.

Jisim bahan api yang dimuatkan melebihi jisim bahan api yang tidak dimuatkan kerana "berat" tenaga yang dilepaskan. Selepas reaktor ditutup, pertama terutamanya disebabkan oleh pembelahan oleh neutron tertunda, dan kemudian, selepas 1-2 minit, disebabkan oleh sinaran β- dan γ serpihan pembelahan dan unsur transuranium, pembebasan tenaga dalam bahan api berterusan. Jika reaktor bekerja cukup lama sebelum berhenti, kemudian 2 minit selepas berhenti, pelepasan tenaga adalah kira-kira 3%, selepas 1 jam - 1%, selepas sehari - 0.4%, selepas setahun - 0.05% daripada kuasa awal.

Nisbah bilangan isotop Pu fisil yang terbentuk dalam reaktor nuklear kepada jumlah terbakar 235 U dipanggil kadar penukaran K K . Nilai K K meningkat dengan penurunan pengayaan dan burnup. Untuk reaktor air berat menggunakan uranium semulajadi, dengan pembakaran 10 GW hari/t K K = 0.55, dan dengan pembakaran kecil (dalam kes ini K K dipanggil pekali plutonium awal) K K = 0.8. Jika reaktor nuklear terbakar dan menghasilkan isotop yang sama (reaktor pembiak), maka nisbah kadar pembiakan kepada kadar pembakaran dipanggil kadar pembiakan K V. Dalam reaktor nuklear menggunakan neutron haba K V< 1, а для реакторов на быстрых нейтронах К В может достигать 1,4-1,5. Рост К В для реакторов на быстрых нейтронах объясняется главным образом тем, что, особенно в случае 239 Pu, для быстрых нейтронов g tumbuh dan A jatuh.

Kawalan reaktor nuklear

Kawalan reaktor nuklear hanya mungkin disebabkan oleh fakta bahawa semasa pembelahan, beberapa neutron terbang keluar dari serpihan dengan kelewatan, yang boleh berkisar dari beberapa milisaat hingga beberapa minit.

Untuk mengawal reaktor, rod penyerap digunakan, dimasukkan ke dalam teras, diperbuat daripada bahan yang menyerap neutron dengan kuat (terutamanya, dan beberapa yang lain) dan/atau larutan asid borik, ditambah kepada penyejuk dalam kepekatan tertentu (kawalan boron) . Pergerakan rod dikawal oleh mekanisme khas, pemacu, beroperasi mengikut isyarat daripada pengendali atau peralatan untuk kawalan automatik fluks neutron.

Dalam kes berbeza situasi kecemasan Dalam setiap reaktor, penamatan kecemasan tindak balas berantai disediakan, dijalankan dengan menjatuhkan semua rod penyerap ke dalam teras - sistem perlindungan kecemasan.

Haba Baki

Isu penting yang berkaitan secara langsung dengan keselamatan nuklear ialah haba pereputan. ini ciri khusus bahan api nuklear, yang terdiri daripada fakta bahawa, selepas pemberhentian tindak balas rantai pembelahan dan inersia haba biasa untuk mana-mana sumber tenaga, pembebasan haba dalam reaktor berterusan untuk masa yang lama, yang mewujudkan beberapa masalah teknikal yang kompleks.

Haba sisa adalah akibat daripada pereputan β- dan γ hasil pembelahan yang terkumpul dalam bahan api semasa operasi reaktor. Nukleus hasil pembelahan, akibat pereputan, berubah menjadi keadaan yang lebih stabil atau stabil sepenuhnya dengan pembebasan tenaga yang ketara.

Walaupun kadar pelepasan haba pereputan dengan cepat menurun kepada nilai yang kecil berbanding dengan nilai keadaan mantap, dalam reaktor kuasa tinggi ia adalah signifikan secara mutlak. Atas sebab ini, penjanaan haba sisa diperlukan masa yang lama memastikan penyingkiran haba daripada teras reaktor selepas penutupan. Tugas ini memerlukan reka bentuk pemasangan reaktor untuk memasukkan sistem penyejukan dengan bekalan kuasa yang boleh dipercayai, dan juga memerlukan penyimpanan jangka panjang (3-4 tahun) bahan api nuklear terpakai dalam kemudahan penyimpanan dengan khas keadaan suhu- kolam penyejuk, yang biasanya terletak berdekatan dengan reaktor.

lihat juga

• Senarai reaktor nuklear yang direka dan dibina di Kesatuan Soviet

kesusasteraan

• Levin V. E. Fizik nuklear dan reaktor nuklear. ed ke-4. - M.: Atomizdat, 1979.
• Shukolyukov A. Yu. reaktor nuklear semula jadi." "Kimia dan Kehidupan" No. 6, 1980, hlm. 20-24

Nota

1. "ZEEP - Reaktor Nuklear Pertama Kanada", Muzium Sains dan Teknologi Kanada.
2. Greshilov A. A., Egupov N. D., Matushchenko A. M. Perisai nuklear. - M.: Logos, 2008. - 438 p. -

I. Reka bentuk reaktor nuklear

Reaktor nuklear terdiri daripada lima elemen utama berikut:

1) bahan api nuklear;

2) penyederhana neutron;

3) sistem kawal selia;

4) sistem penyejukan;

5) skrin pelindung.

1. Bahan api nuklear.

Bahan api nuklear adalah sumber tenaga. Pada masa ini terdapat tiga jenis bahan fisil yang diketahui:

a) uranium 235, yang membentuk 0.7%, atau 1/140 uranium semula jadi;

6) plutonium 239, yang terbentuk dalam beberapa reaktor berdasarkan uranium 238, yang membentuk hampir keseluruhan jisim uranium semulajadi (99.3%, atau 139/140 bahagian).

Menangkap neutron, nukleus uranium 238 bertukar menjadi nukleus neptunium - unsur ke-93 jadual berkala Mendeleev; yang terakhir, seterusnya, bertukar menjadi nukleus plutonium - unsur ke-94 jadual berkala. Plutonium mudah diekstrak daripada uranium yang disinari secara kimia dan boleh digunakan sebagai bahan api nuklear;

c) uranium 233, iaitu isotop tiruan uranium yang diperoleh daripada torium.

Tidak seperti uranium 235, yang terdapat dalam uranium semulajadi, plutonium 239 dan uranium 233 hanya diperoleh secara buatan. Oleh itu ia dipanggil bahan api nuklear sekunder; Sumber bahan api tersebut ialah uranium 238 dan torium 232.

Oleh itu, antara semua jenis bahan api nuklear yang disenaraikan di atas, yang utama ialah uranium. Ini menjelaskan skop besar yang sedang dilakukan oleh pencarian dan penerokaan deposit uranium di semua negara.

Tenaga yang dibebaskan dalam reaktor nuklear kadangkala dibandingkan dengan tenaga yang dikeluarkan semasa tindak balas pembakaran kimia. Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan asas di antara mereka.

Jumlah haba yang dihasilkan oleh proses pembelahan uranium adalah tidak boleh diukur lebih kuantiti haba yang diperoleh daripada pembakaran, sebagai contoh, arang batu: 1 kg uranium 235, sama dengan isipadu dengan sebungkus rokok, secara teorinya boleh memberikan tenaga sebanyak 2600 tan arang batu.

Walau bagaimanapun, peluang tenaga ini tidak dieksploitasi sepenuhnya, kerana tidak semua uranium 235 boleh diasingkan daripada uranium semulajadi. Akibatnya, 1 kg uranium, bergantung kepada tahap pengayaannya dengan uranium 235, kini bersamaan dengan kira-kira 10 tan arang batu. Tetapi perlu diambil kira bahawa penggunaan bahan api nuklear memudahkan pengangkutan dan, oleh itu, mengurangkan kos bahan api dengan ketara. Pakar British telah mengira bahawa dengan memperkayakan uranium mereka akan dapat meningkatkan haba yang dihasilkan dalam reaktor sebanyak 10 kali ganda, yang akan menyamakan 1 tan uranium kepada 100 ribu tan arang batu.

Perbezaan kedua antara proses pembelahan nuklear, yang berlaku dengan pembebasan haba, dan pembakaran kimia ialah tindak balas pembakaran memerlukan oksigen, manakala untuk memulakan tindak balas berantai hanya beberapa neutron dan jisim tertentu bahan api nuklear diperlukan, sama. kepada jisim kritikal, yang kita takrifkan telah diberikan dalam bahagian mengenai bom atom.

Dan akhirnya, proses pembelahan nuklear yang tidak kelihatan disertai dengan pelepasan sinaran yang sangat berbahaya, dari mana perlindungan mesti disediakan.

2. Penyederhana neutron.

Untuk mengelakkan penyebaran produk pembelahan dalam reaktor, bahan api nuklear mesti diletakkan di dalam cengkerang khas. Untuk pembuatan cengkerang sedemikian, aluminium boleh digunakan (suhu penyejuk tidak boleh melebihi 200°), atau lebih baik lagi, berilium atau zirkonium - logam baru yang boleh diperolehi dalam bentuk tulen penuh dengan kesukaran yang besar.

Neutron yang dihasilkan semasa pembelahan nuklear (secara purata 2–3 neutron semasa pembelahan satu nukleus unsur berat) mempunyai tenaga tertentu. Agar kebarangkalian neutron membelah nukleus lain menjadi lebih besar, tanpa tindak balas itu tidak akan dapat bertahan sendiri, neutron ini perlu kehilangan sebahagian daripada kelajuannya. Ini dicapai dengan meletakkan penyederhana dalam reaktor, di mana neutron pantas ditukar kepada yang perlahan akibat daripada banyak perlanggaran berturut-turut. Oleh kerana bahan yang digunakan sebagai penyederhana mesti mempunyai nukleus dengan jisim lebih kurang sama dengan jisim neutron, iaitu nukleus unsur ringan, air berat digunakan sebagai penyederhana sejak awal lagi (D 2 0, di mana D ialah deuterium , yang menggantikan hidrogen ringan dalam air biasa N 2 0). Walau bagaimanapun, kini mereka cuba menggunakan grafit dengan lebih banyak - ia lebih murah dan memberikan kesan yang hampir sama.

Satu tan air berat yang dibeli di Sweden berharga 70–80 juta franc. Pada Persidangan Geneva mengenai Penggunaan Tenaga Atom secara Aman, Amerika mengumumkan bahawa mereka tidak lama lagi akan dapat menjual air berat pada harga 22 juta franc setiap tan.

Satu tan grafit berharga 400 ribu franc, dan satu tan berilium oksida berharga 20 juta franc.

Bahan yang digunakan sebagai penyederhana mestilah tulen untuk mengelakkan kehilangan neutron semasa ia melalui penyederhana. Pada akhir larian, neutron mempunyai kelajuan purata kira-kira 2200 m/s, manakala kelajuan awalnya adalah kira-kira 20 ribu km/s. Dalam reaktor, pembebasan haba berlaku secara beransur-ansur dan boleh dikawal, tidak seperti bom atom, di mana ia berlaku serta-merta dan mengambil watak letupan.

Sesetengah jenis reaktor pantas tidak memerlukan moderator.

3. Sistem kawal selia.

Seseorang sepatutnya boleh menyebabkan, mengawal selia dan menghentikan tindak balas nuklear sesuka hati. Ini dicapai menggunakan rod kawalan yang diperbuat daripada keluli boron atau kadmium - bahan yang mempunyai keupayaan untuk menyerap neutron. Bergantung pada kedalaman di mana rod kawalan diturunkan ke dalam reaktor, bilangan neutron dalam teras bertambah atau berkurang, yang akhirnya memungkinkan untuk mengawal proses. Rod kawalan dikawal secara automatik menggunakan servomechanisms; Sesetengah rod ini boleh jatuh serta-merta ke dalam teras sekiranya berlaku bahaya.

Pada mulanya terdapat kebimbangan bahawa letupan reaktor akan menyebabkan kerosakan yang sama seperti bom atom. Untuk membuktikan bahawa letupan reaktor berlaku hanya dalam keadaan yang berbeza daripada biasa dan tidak menimbulkan bahaya yang serius kepada penduduk yang tinggal di sekitar loji nuklear, orang Amerika dengan sengaja meletupkan satu reaktor yang dipanggil "mendidih". Sesungguhnya, terdapat satu letupan yang boleh kita sifatkan sebagai "klasik," iaitu, bukan nuklear; ini sekali lagi membuktikan bahawa reaktor nuklear boleh dibina berhampiran penempatan tanpa sebarang bahaya khusus kepada yang terakhir.

4. Sistem penyejukan.

Semasa pembelahan nuklear, tenaga tertentu dibebaskan, yang dipindahkan ke produk pereputan dan neutron yang terhasil. Hasil daripada banyak perlanggaran neutron, tenaga ini ditukar kepada tenaga haba, oleh itu, untuk mengelakkan keluar cepat reaktor gagal, haba mesti dikeluarkan. Dalam reaktor yang direka untuk menghasilkan isotop radioaktif, haba ini tidak digunakan, tetapi dalam reaktor yang direka untuk menghasilkan tenaga, ia menjadi, sebaliknya, produk utama. Penyejukan boleh dilakukan menggunakan gas atau air, yang beredar di dalam reaktor di bawah tekanan melalui tiub khas dan kemudian disejukkan dalam penukar haba. Haba yang dibebaskan boleh digunakan untuk memanaskan wap yang memutarkan turbin yang disambungkan kepada penjana; peranti sedemikian akan menjadi loji kuasa nuklear.

5. Skrin pelindung.

Untuk mengelakkan kesan berbahaya neutron yang boleh terbang di luar reaktor dan melindungi diri anda daripada sinaran gamma yang dipancarkan semasa tindak balas, perlindungan yang boleh dipercayai adalah perlu. Para saintis telah mengira bahawa reaktor dengan kuasa 100 ribu kW mengeluarkan jumlah ini sinaran radioaktif, apa yang akan diterima oleh seseorang yang terletak pada jarak 100 m daripadanya dalam masa 2 minit. dos maut. Untuk memastikan perlindungan kakitangan yang menservis reaktor, dinding dua meter dibina daripada konkrit khas dengan papak plumbum.

Reaktor pertama dibina pada Disember 1942 oleh Fermi Itali. Menjelang akhir tahun 1955, terdapat kira-kira 50 reaktor nuklear di dunia (AS - 2 1, England - 4, Kanada - 2, Perancis - 2). Perlu ditambah bahawa pada awal tahun 1956, kira-kira 50 lagi reaktor telah direka untuk tujuan penyelidikan dan perindustrian (AS - 23, Perancis - 4, England - 3, Kanada - 1).

Jenis-jenis reaktor ini sangat pelbagai, bermula daripada reaktor neutron perlahan dengan penyederhana grafit dan uranium asli sebagai bahan api kepada reaktor neutron cepat menggunakan uranium yang diperkaya dengan plutonium atau uranium 233, yang dihasilkan secara buatan daripada torium, sebagai bahan api.

Sebagai tambahan kepada dua jenis yang bertentangan ini, terdapat keseluruhan siri reaktor yang berbeza antara satu sama lain sama ada dalam komposisi bahan api nuklear, atau dalam jenis penyederhana, atau dalam penyejuk.

Adalah sangat penting untuk ambil perhatian bahawa, walaupun bahagian teori isu ini sedang dikaji dengan baik oleh pakar di semua negara, dalam bidang praktikal negara yang berbeza belum mencapai tahap yang sama. AS dan Rusia mendahului negara lain. Ia boleh dikatakan bahawa masa depan tenaga nuklear akan bergantung terutamanya kepada kemajuan teknologi.

pengarang Ivanov Igor Pierovich

Struktur pelanggar LHC Sekarang beberapa gambar. Pelanggar ialah pemecut zarah yang berlanggar. Di sana, zarah memecut sepanjang dua cincin dan berlanggar antara satu sama lain. Ini adalah pemasangan percubaan terbesar di dunia, kerana panjang cincin ini - terowong -

Dari buku Buku terbaru fakta. Jilid 3 [Fizik, kimia dan teknologi. Sejarah dan arkeologi. Pelbagai] pengarang Kondrashov Anatoly Pavlovich

Daripada buku The Atomic Problem oleh Ran Philip

Dari buku 5b. Elektrik dan kemagnetan pengarang Feynman Richard Phillips

Dari buku pengarang

Bab VIII Prinsip operasi dan keupayaan reaktor nuklear I. Reka bentuk reaktor nuklear Reaktor nuklear terdiri daripada lima elemen utama berikut: 2) penyederhana neutron 4) sistem penyejukan; ) pelindung

Dari buku pengarang

Bab 11 STRUKTUR DALAMAN DIELEKTRIK §1. Dipol molekul§2. Polarisasi elektronik §3. Molekul polar; polarisasi orientasi§4. Medan elektrik dalam lompang dielektrik§5. Pemalar dielektrik cecair; Formula Clausius-Mossotti§6.

Kepentingan tenaga nuklear dalam dunia moden

Tenaga nuklear telah mencapai kemajuan besar sejak beberapa dekad yang lalu, menjadi salah satu sumber elektrik yang paling penting bagi banyak negara. Pada masa yang sama, perlu diingat bahawa pembangunan industri ini ekonomi negara adalah usaha besar puluhan ribu saintis, jurutera dan pekerja biasa melakukan segala-galanya untuk memastikan bahawa "atom aman" tidak berubah menjadi ancaman sebenar untuk berjuta-juta orang. Teras sebenar mana-mana loji kuasa nuklear ialah reaktor nuklear.

Sejarah penciptaan reaktor nuklear

Peranti pertama sedemikian telah dibina pada kemuncak Perang Dunia Kedua di Amerika Syarikat oleh saintis dan jurutera terkenal E. Fermi. Kerana penampilannya yang luar biasa, yang menyerupai timbunan blok grafit yang disusun di atas satu sama lain, reaktor nuklear ini dipanggil Chicago Stack. Perlu diingat bahawa peranti ini beroperasi pada uranium, yang diletakkan di antara blok.

Penciptaan reaktor nuklear di Kesatuan Soviet

Di negara kita, isu nuklear juga diberikan peningkatan perhatian. Walaupun fakta bahawa usaha utama saintis tertumpu pada penggunaan ketenteraan atom, mereka secara aktif menggunakan keputusan yang diperoleh untuk tujuan damai. Reaktor nuklear pertama, diberi nama kod F-1, dibina oleh sekumpulan saintis yang diketuai oleh ahli fizik terkenal I. Kurchatov pada akhir Disember 1946. Kelemahan ketaranya ialah ketiadaan apa-apa jenis sistem penyejukan, jadi kuasa tenaga yang dikeluarkan olehnya adalah sangat tidak penting. Pada masa yang sama, penyelidik Soviet menyelesaikan kerja yang telah mereka mulakan, yang mengakibatkan pembukaan hanya lapan tahun kemudian loji tenaga nuklear pertama di dunia di bandar Obninsk.

Prinsip operasi reaktor

Reaktor nuklear adalah peranti teknikal yang sangat kompleks dan berbahaya. Prinsip operasinya adalah berdasarkan fakta bahawa semasa pereputan uranium, beberapa neutron dibebaskan, yang seterusnya, mengetuk zarah asas dari atom uranium jiran. Tindak balas berantai ini membebaskan sejumlah besar tenaga dalam bentuk haba dan sinar gamma. Pada masa yang sama, seseorang harus mengambil kira hakikat bahawa jika tindak balas ini tidak dikawal dalam apa jua cara, maka pembelahan atom uranium akan masa yang singkat boleh membawa kepada letupan yang kuat dengan akibat yang tidak diingini.

Agar tindak balas diteruskan dalam had yang ditetapkan dengan ketat, reka bentuk reaktor nuklear adalah sangat penting. Pada masa ini, setiap struktur tersebut adalah sejenis dandang di mana bahan penyejuk mengalir. Air biasanya digunakan dalam kapasiti ini, tetapi terdapat loji kuasa nuklear yang menggunakan grafit cecair atau air berat. Adalah mustahil untuk membayangkan reaktor nuklear moden tanpa beratus-ratus kaset heksagon khas. Ia mengandungi unsur penjana bahan api, melalui saluran yang mengalir penyejuk. Kaset ini disalut dengan lapisan khas yang mampu memantulkan neutron dan seterusnya memperlahankan tindak balas berantai.

Reaktor nuklear dan perlindungannya

Ia mempunyai beberapa tahap perlindungan. Sebagai tambahan kepada badan itu sendiri, ia ditutup dengan penebat haba khas dan perlindungan biologi di atas. Dari sudut pandangan kejuruteraan, struktur ini adalah kubu konkrit bertetulang yang kuat, pintunya ditutup serapat mungkin.

Juga, jika perlu, cepat sejuk reaktor, ia digunakan sebaldi air Dan ais.

unsur	Kapasiti haba
	Batang penyejuk 10k(bg. Sel Penyejuk 10k)
	10 000
	Batang penyejuk 30k(bg. Sel Penyejuk 30K)
	30 000
	Batang penyejuk 60k(bg. Sel Penyejuk 60K)
	60 000
	Kapasitor merah(bg. RSH-Condenser)
	19 999
	Dengan meletakkan kapasitor yang terlalu panas dalam grid kerajinan bersama-sama dengan habuk batu merah, anda boleh menambah rizab habanya sebanyak 10,000 eT. Justeru untuk pemulihan penuh Kapasitor memerlukan dua habuk.
	Kapasitor Lapis lazuli(bg. LZH-Condenser)
	99 999
	Ia diisi semula bukan sahaja dengan batu merah (5000 eT), tetapi juga dengan lapis lazuli untuk 40,000 eT.

Penyejukan reaktor nuklear (sehingga versi 1.106)

• Rod penyejuk boleh menyimpan 10,000 eT dan menyejukkan sebanyak 1 eT setiap saat.
• Pelapisan reaktor juga menyimpan 10,000 eT, menyejukkan setiap saat dengan peluang 10% sebanyak 1 eT (secara purata 0.1 eT). Melalui thermoplates, elemen bahan api dan pengedar haba boleh mengedarkan haba kepada bilangan yang lebih besar unsur penyejukan.
• Penyebar haba menyimpan 10,000 eT, dan juga mengimbangi tahap haba elemen berdekatan, tetapi mengagihkan semula tidak lebih daripada 6 eT/s kepada setiap satu. Ia juga mengagihkan semula haba kepada badan, sehingga 25 eT/s.
• Penyejukan pasif.

• Setiap blok udara yang mengelilingi reaktor dalam kawasan 3x3x3 di sekeliling reaktor nuklear menyejukkan kapal sebanyak 0.25 eT/s, dan setiap blok air menyejukkan sebanyak 1 eT/s.
• Di samping itu, reaktor itu sendiri disejukkan oleh 1 eT/s, terima kasih kepada sistem dalaman pengudaraan.
• Setiap ruang reaktor tambahan juga berventilasi dan menyejukkan perumah dengan 2 eT/s lagi.
• Tetapi jika terdapat blok lava (sumber atau aliran) dalam zon 3x3x3, maka ia mengurangkan penyejukan badan kapal sebanyak 3 eT/s. Dan api yang menyala di kawasan yang sama mengurangkan penyejukan sebanyak 0.5 eT/s.

Jika jumlah penyejukan adalah negatif, maka penyejukan akan menjadi sifar. Iaitu, kapal reaktor tidak akan disejukkan. Anda boleh mengira bahawa penyejukan pasif maksimum ialah: 1+6*2+20*1 = 33 eT/s.

• Penyejukan kecemasan (sehingga versi 1.106).

Selain sistem penyejukan konvensional, terdapat penyejuk "kecemasan" yang boleh digunakan untuk penyejukan kecemasan reaktor (walaupun dengan penjanaan haba tinggi):

• Baldi air yang diletakkan di dalam teras menyejukkan bejana reaktor nuklear sebanyak 250 eT jika ia dipanaskan sekurang-kurangnya 4,000 eT.
• Ais menyejukkan badan sebanyak 300 eT jika ia dipanaskan sekurang-kurangnya 300 eT.

Klasifikasi reaktor nuklear

Reaktor nuklear mempunyai klasifikasi sendiri: MK1, MK2, MK3, MK4 dan MK5. Jenis ditentukan oleh pembebasan haba dan tenaga, serta beberapa aspek lain. MK1 adalah yang paling selamat, tetapi menghasilkan tenaga paling sedikit. MK5 menghasilkan tenaga paling banyak dengan peluang letupan paling besar.

MK1

Jenis reaktor paling selamat, yang tidak panas sama sekali, dan pada masa yang sama menghasilkan tenaga paling sedikit. Terbahagi kepada dua subjenis: MK1A - yang mematuhi syarat kelas, tanpa mengira persekitaran dan MK1B - yang memerlukan penyejukan pasif untuk memenuhi piawaian Kelas 1.

MK2

Jenis reaktor yang paling optimum, yang, apabila beroperasi pada kuasa penuh, tidak memanaskan lebih daripada 8500 eT setiap kitaran (masa di mana rod bahan api berjaya menyahcas sepenuhnya atau 10,000 saat). Oleh itu, ini adalah kompromi haba/tenaga yang optimum. Untuk jenis reaktor ini juga terdapat klasifikasi berasingan MK2x, di mana x ialah bilangan kitaran yang reaktor akan beroperasi tanpa terlalu panas kritikal. Nombornya boleh dari 1 (satu kitaran) hingga E (16 kitaran atau lebih). MK2-E ialah piawaian antara semua reaktor nuklear, kerana ia boleh dikatakan kekal. (Iaitu, sebelum akhir kitaran 16, reaktor akan mempunyai masa untuk menyejukkan kepada 0 eT)

MK3

Reaktor yang boleh beroperasi sekurang-kurangnya 1/10 daripada kitaran penuh tanpa penyejatan air/blok lebur. Lebih berkuasa daripada MK1 dan MK2, tetapi memerlukan pengawasan tambahan, kerana selepas beberapa lama suhu boleh mencapai tahap kritikal.

MK4

Reaktor yang boleh beroperasi sekurang-kurangnya 1/10 daripada kitaran penuh tanpa letupan. Jenis operasi yang paling berkuasa Reaktor Nuklear yang paling memerlukan perhatian. Memerlukan pengawasan berterusan. Buat pertama kali ia mengeluarkan kira-kira 200,000 hingga 1,000,000 eE.

MK5

Reaktor nuklear kelas 5 tidak boleh beroperasi, terutamanya digunakan untuk membuktikan fakta bahawa ia meletup. Walaupun adalah mungkin untuk membuat reaktor berfungsi bagi kelas ini, tidak ada gunanya berbuat demikian.

Pengelasan tambahan

Walaupun reaktor sudah mempunyai sebanyak 5 kelas, reaktor kadangkala dibahagikan kepada beberapa subkelas yang lebih kecil tetapi penting bagi jenis penyejukan, kecekapan dan prestasi.

Menyejukkan

-SUC(penyejuk sekali guna - penggunaan sekali elemen penyejuk)

• Sebelum versi 1.106, tanda ini menunjukkan penyejukan reaktor dengan cara kecemasan(menggunakan baldi air atau ais). Lazimnya, reaktor sebegini jarang digunakan atau tidak digunakan langsung kerana fakta bahawa reaktor mungkin tidak beroperasi terlalu lama tanpa pengawasan. Ini biasanya digunakan untuk Mk3 atau Mk4.
• Selepas versi 1.106 kapasitor haba muncul. Subkelas -SUC kini menandakan kehadiran kapasitor haba dalam litar. Kapasiti haba mereka boleh dipulihkan dengan cepat, tetapi ini memerlukan penggunaan habuk merah atau lapis lazuli.

Kecekapan

Kecekapan ialah purata bilangan denyutan yang dihasilkan oleh rod bahan api. Secara kasarnya, ini ialah bilangan berjuta-juta tenaga yang diperoleh hasil daripada operasi reaktor, dibahagikan dengan bilangan rod bahan api. Tetapi dalam kes litar pengayaan, sebahagian daripada denyutan dibelanjakan untuk pengayaan, dan dalam kes ini kecekapan tidak sepadan dengan tenaga yang diterima dan akan lebih tinggi.

Rod bahan api berkembar dan empat kali ganda mempunyai kecekapan asas yang lebih tinggi berbanding dengan batang tunggal. Dengan sendirinya, rod bahan api tunggal menghasilkan satu nadi, dua kali ganda - dua, empat kali ganda - tiga. Jika salah satu daripada empat sel jiran mengandungi unsur bahan api lain, unsur bahan api yang habis atau pemantul neutron, maka bilangan denyutan meningkat sebanyak satu, iaitu, dengan maksimum 4 lagi Dari yang di atas menjadi jelas bahawa kecekapan tidak boleh kurang daripada 1 atau lebih daripada 7.

Menanda	Maknanya kecekapan
E.E.	=1
ED	>1 dan<2
E.C.	≥2 dan<3
E.B.	≥3 dan<4
E.A.	≥4 dan<5
EA+	≥5 dan<6
EA++	≥6 dan<7
EA*	=7

Subkelas lain

Kadangkala anda mungkin melihat huruf tambahan, singkatan atau simbol lain pada gambar rajah reaktor. Walaupun simbol ini digunakan (contohnya, subkelas -SUC tidak didaftarkan secara rasmi sebelum ini), ia tidak begitu popular. Oleh itu, anda boleh memanggil reaktor anda walaupun Mk9000-2 EA^ dzhigurda, tetapi jenis reaktor ini tidak akan difahami dan akan dianggap sebagai jenaka.

Pembinaan reaktor

Kita semua tahu bahawa reaktor menjadi panas dan letupan boleh berlaku secara tiba-tiba. Dan kita perlu mematikan dan menghidupkannya. Yang berikut menerangkan cara anda boleh melindungi rumah anda, serta cara memanfaatkan sepenuhnya reaktor yang tidak akan meletup. Dalam kes ini, anda sepatutnya sudah mempunyai 6 ruang reaktor dipasang.

Pemandangan reaktor dengan ruang. Reaktor nuklear di dalam.

1. Tutup reaktor dengan batu bertetulang (5x5x5)
2. Lakukan penyejukan pasif, iaitu, isi seluruh reaktor dengan air. Isi dari atas kerana air akan mengalir ke bawah. Menggunakan skema ini, reaktor akan disejukkan sebanyak 33 eT sesaat.
3. Buat jumlah maksimum tenaga yang dijana dengan rod penyejuk, dsb. Berhati-hati, kerana jika 1 penyebar haba tersalah letak, bencana boleh berlaku! (rajah ditunjukkan untuk versi sehingga 1.106)
4. Untuk mengelakkan MFE kami meletup dari voltan tinggi, kami memasang transformer seperti dalam gambar.

Reaktor Mk-V EB

Ramai orang tahu bahawa kemas kini membawa perubahan. Salah satu daripada kemas kini ini termasuk rod bahan api baharu - dwi dan empat kali ganda. Rajah di atas tidak sesuai dengan rod bahan api ini. Di bawah adalah penerangan terperinci tentang pembuatan reaktor yang agak berbahaya tetapi berkesan. Untuk melakukan ini, IndustrialCraft 2 memerlukan Kawalan Nuklear. Reaktor ini mengisi MFSU dan MFE dalam kira-kira 30 minit masa nyata. Malangnya, ini adalah reaktor kelas MK4. Tetapi ia menyelesaikan tugasnya dengan memanaskan sehingga 6500 eT. Adalah disyorkan untuk memasang 6500 pada penderia suhu dan menyambungkan penggera dan sistem penutupan kecemasan kepada penderia. Jika penggera menjerit selama lebih daripada dua minit, maka lebih baik untuk mematikan reaktor secara manual. Pembinaannya sama seperti di atas. Hanya lokasi komponen telah diubah.

Kuasa keluaran: 360 EU/t

Jumlah EE: 72,000,000 EE

Masa penjanaan: 10 min. 26 saat.

Masa Muat Semula: Mustahil

Kitaran maksimum: 6.26% kitaran

Jumlah masa: Tidak pernah

Perkara yang paling penting dalam reaktor sedemikian ialah jangan biarkan ia meletup!

Reaktor EA+ Breeder Mk-II-E-SUC dengan keupayaan untuk memperkayakan unsur bahan api yang telah habis

Jenis reaktor yang agak berkesan tetapi mahal. Ia menghasilkan 720,000 eT seminit dan kapasitor memanaskan sebanyak 27/100, oleh itu, tanpa menyejukkan kapasitor, reaktor akan menahan kitaran 3 minit, dan yang ke-4 hampir pasti akan meletupkannya. Ia adalah mungkin untuk memasang elemen bahan api yang habis untuk pengayaan. Adalah disyorkan untuk menyambungkan reaktor kepada pemasa dan memasukkan reaktor dalam "sarcophagus" yang diperbuat daripada batu bertetulang. Disebabkan oleh voltan keluaran tinggi (600 EU/t), wayar voltan tinggi dan pengubah HV diperlukan.

Kuasa keluaran: 600 EU/t

Jumlah eE: 120,000,000 eE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Reaktor Mk-I EB

Unsur-unsur tidak panas sama sekali, 6 rod bahan api empat kali ganda berfungsi.

Kuasa keluaran: 360 EU/t

Jumlah EE: 72,000,000 EE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Masa Caj semula: Tidak Diperlukan

Kitaran maksimum: Nombor tak terhingga

Jumlah masa: 2 jam 46 minit 40 saat.

Reaktor Mk-I EA++

Berkuasa rendah, tetapi menjimatkan dari segi bahan mentah dan murah untuk dibina. Memerlukan pemantul neutron.

Kuasa keluaran: 60 EU/t

Jumlah eE: 12,000,000 eE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Masa Caj semula: Tidak Diperlukan

Kitaran maksimum: Nombor tak terhingga

Jumlah masa: 2 jam 46 minit 40 saat.

Reaktor Mk-I EA*

Kuasa sederhana tetapi agak murah dan sangat cekap. Memerlukan pemantul neutron.

Kuasa keluaran: 140 EU/t

Jumlah EE: 28,000,000 EE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Masa Caj semula: Tidak Diperlukan

Kitaran maksimum: Nombor tak terhingga

Jumlah masa: 2 jam 46 minit 40 saat.

Reaktor EA+ Penternak Mk-II-E-SUC, pengayaan uranium

Padat dan murah untuk membina pengayaan uranium. Masa operasi yang selamat ialah 2 minit 20 saat, selepas itu disyorkan untuk membaiki kapasitor lapis lazuli (membaiki satu - 2 lapis lazuli + 1 redstone), yang memerlukan pemantauan berterusan reaktor. Juga, disebabkan pengayaan yang tidak sekata, adalah disyorkan untuk menukar rod yang sangat diperkaya dengan yang diperkaya lemah. Pada masa yang sama, ia boleh menghasilkan 48,000,000 eE setiap kitaran.

Kuasa keluaran: 240 EU/t

Jumlah EE: 48,000,000 EE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Masa Caj semula: Tidak Diperlukan

Kitaran maksimum: Nombor tak terhingga

Jumlah masa: 2 jam 46 minit 40 saat.

Reaktor EC Mk-I

reaktor "Bilik". Ia mempunyai kuasa yang rendah, tetapi ia sangat murah dan benar-benar selamat - semua penyeliaan reaktor turun untuk menggantikan rod, kerana penyejukan melalui pengudaraan melebihi penjanaan haba sebanyak 2 kali ganda. Sebaik-baiknya letakkannya berdekatan dengan MFE/MFSU dan konfigurasikannya untuk mengeluarkan isyarat batu merah apabila dicas separa (Pancarkan jika terisi separa), jadi reaktor akan mengisi stor tenaga secara automatik dan dimatikan apabila ia penuh. Untuk membuat semua komponen anda memerlukan 292 kuprum, 102 besi, 24 emas, 8 batu merah, 7 getah, 7 timah, 2 unit habuk ringan dan lapis lazuli, serta 6 unit bijih uranium. Ia menghasilkan 16 juta eU setiap kitaran.

Kuasa keluaran: 80 EU/t

Jumlah EE: 32,000,000 EE

Masa penjanaan: Kitaran penuh

Masa Caj semula: Tidak Diperlukan

Kitaran maksimum: Nombor tak terhingga

Jumlah masa: kira-kira 5 jam 33 minit. 00 saat.

Pemasa Reaktor

Reaktor kelas MK3 dan MK4 memang menghasilkan banyak tenaga dalam masa yang singkat, tetapi mereka cenderung meletup tanpa pengawasan. Tetapi dengan bantuan pemasa, anda boleh membuat walaupun reaktor berubah-ubah ini berfungsi tanpa terlalu panas kritikal dan membolehkan anda pergi, sebagai contoh, untuk menggali pasir untuk ladang kaktus anda. Berikut ialah tiga contoh pemasa:

• Pemasa diperbuat daripada dispenser, butang kayu dan anak panah (Gamb. 1). Anak panah yang ditembak adalah intipati, jangka hayatnya adalah 1 minit. Apabila menyambungkan butang kayu dengan anak panah yang tersangkut di dalamnya ke reaktor, ia akan berfungsi selama ~ 1 minit. 1.5 saat. Adalah lebih baik untuk membuka akses kepada butang kayu, maka mungkin untuk menghentikan reaktor dengan segera. Pada masa yang sama, penggunaan anak panah dikurangkan, kerana apabila dispenser disambungkan ke butang lain selain daripada kayu, selepas menekan, dispenser melepaskan 3 anak panah sekaligus disebabkan oleh isyarat berbilang.
• Pemasa plat tekanan kayu (Gamb. 2). Plat tekanan kayu bertindak balas jika objek jatuh ke atasnya. Item yang digugurkan mempunyai "jangka hayat" selama 5 minit (dalam SMP mungkin terdapat penyelewengan akibat ping), dan jika anda menyambungkan plat ke reaktor, ia akan berfungsi selama ~5 minit. 1 saat. Apabila membuat banyak pemasa, anda boleh meletakkan pemasa ini terlebih dahulu dalam rantai, supaya tidak memasang pengedar. Kemudian keseluruhan rantaian pemasa akan dicetuskan oleh pemain membaling item ke plat tekanan.
• Pemasa pengulang (Gamb. 3). Pemasa pengulang boleh digunakan untuk memperhalusi kelewatan reaktor, tetapi ia sangat menyusahkan dan memerlukan sejumlah besar sumber untuk membuat kelewatan yang kecil. Pemasa itu sendiri ialah garis sokongan isyarat (10.6). Seperti yang anda lihat, ia mengambil banyak ruang, dan kelewatan isyarat ialah 1.2 saat. sebanyak 7 pengulang diperlukan (21

  Penyejukan pasif (sehingga versi 1.106)

  Penyejukan asas reaktor itu sendiri ialah 1. Seterusnya, kawasan 3x3x3 di sekeliling reaktor diperiksa. Setiap ruang reaktor menambah 2 kepada penyejukan Satu blok dengan air (sumber atau arus) menambah 1. Blok dengan lava (sumber atau arus) berkurangan sebanyak 3. Blok dengan udara dan api dikira secara berasingan. Mereka menambah kepada penyejukan (bilangan blok udara-2×bilangan blok api)/4(jika hasil pembahagian bukan integer, maka bahagian pecahan dibuang). Jika jumlah penyejukan kurang daripada 0, maka ia dianggap sama dengan 0.
  Iaitu, kapal reaktor tidak boleh panas kerana faktor luaran. Dalam kes yang paling teruk, ia tidak akan menjadi sejuk kerana penyejukan pasif.

  Suhu

  Pada suhu tinggi, reaktor mula memberi kesan negatif kepada alam sekitar. Kesan ini bergantung pada pekali pemanasan. Faktor pemanasan=Suhu bejana reaktor semasa/Suhu maksimum, Di mana Suhu reaktor maksimum=10000+1000*bilangan ruang reaktor+100*bilangan termoplat di dalam reaktor.
  Jika pekali pemanasan:

  • <0,4 - никаких последствий нет.
  • >=0.4 - ada peluang 1.5×(pekali pemanasan -0.4) bahawa blok rawak dalam zon akan dipilih 5x5x5, dan jika ia menjadi bongkah mudah terbakar, seperti daun, sebarang bongkah kayu, bulu atau katil, maka ia akan terbakar.
  Iaitu, dengan pekali pemanasan 0.4 kemungkinannya adalah sifar, dengan pekali pemanasan 0.67 ia akan lebih tinggi daripada 100%. Iaitu, dengan pekali pemanasan 0.85 peluangnya ialah 4×(0.85-0.7)=0.6 (60%), dan dengan 0.95 dan lebih tinggi peluangnya ialah 4×(95-70)=1 (100 %). Bergantung pada jenis blok, perkara berikut akan berlaku:
  • jika ia adalah blok pusat (reaktor itu sendiri) atau blok batuan dasar, maka tidak akan ada kesan.
  • bongkah batu (termasuk tangga dan bijih), bongkah besi (termasuk blok reaktor), lava, tanah, tanah liat akan bertukar menjadi aliran lava.
  • jika ia adalah blok udara, maka akan ada percubaan untuk menyalakan api di tempatnya (jika tiada blok pepejal berdekatan, api tidak akan muncul).
  • blok yang tinggal (termasuk air) akan menguap, dan di tempatnya juga akan ada percubaan untuk menyalakan api.
  • >=1 - Letupan! Kuasa letupan asas ialah 10. Setiap elemen bahan api dalam reaktor meningkatkan kuasa letupan sebanyak 3 unit, dan setiap pelapisan reaktor mengurangkannya sebanyak satu. Juga, kuasa letupan dihadkan kepada maksimum 45 unit. Dari segi bilangan blok yang dijatuhkan, letupan ini serupa dengan bom nuklear;

  Pengiraan pemanasan atau elemen bahan api yang diperkaya rendah, kemudian kapal reaktor dipanaskan sebanyak 1 eT.

• Jika ini adalah baldi air, dan suhu kapal reaktor adalah lebih daripada 4000 eT, maka kapal itu disejukkan sebanyak 250 eT, dan baldi air digantikan dengan baldi kosong.
• Jika ini adalah baldi lava, maka bekas reaktor dipanaskan sebanyak 2000 eT, dan baldi lava digantikan dengan baldi kosong.
• Jika ini adalah bongkah ais, dan suhu bekas adalah lebih daripada 300 eT, maka bekas itu disejukkan sebanyak 300 eT, dan jumlah ais dikurangkan sebanyak 1. Iaitu, keseluruhan timbunan ais tidak akan menguap sekaligus.
• Jika ini adalah penyebar haba, maka pengiraan berikut dijalankan:
  • 4 sel bersebelahan diperiksa, mengikut susunan berikut: kiri, kanan, atas dan bawah.

Jika mereka mempunyai kapsul penyejuk atau selongsong reaktor, maka keseimbangan haba dikira. Imbangan=(suhu penyebar haba - suhu unsur bersebelahan)/2

1. Jika baki lebih besar daripada 6, ia sama dengan 6.
2. Jika elemen bersebelahan adalah kapsul penyejuk, maka ia memanaskan sehingga nilai baki yang dikira.
3. Jika ini adalah pelapisan reaktor, maka pengiraan tambahan pemindahan haba dilakukan.

• Sekiranya tiada kapsul penyejuk berhampiran plat ini, maka plat akan memanaskan sehingga nilai baki yang dikira (haba dari penyebar haba tidak mengalir ke elemen lain melalui plat haba).
• Sekiranya terdapat kapsul penyejuk, maka ia diperiksa sama ada keseimbangan haba boleh dibahagikan dengan bilangannya tanpa baki. Jika ia tidak membahagi, maka keseimbangan haba meningkat sebanyak 1 eT, dan plat disejukkan sebanyak 1 eT sehingga ia membahagi sepenuhnya. Tetapi jika pelapisan reaktor telah sejuk dan baki tidak dibahagikan sepenuhnya, maka ia menjadi panas, dan baki berkurangan sehingga ia mula membahagi sepenuhnya.
• Dan, oleh itu, unsur-unsur ini dipanaskan pada suhu yang sama dengan Baki/kuantiti.

1. Ia diambil modulo, dan jika ia lebih besar daripada 6, maka ia sama dengan 6.
2. Penyebar haba memanaskan sehingga nilai keseimbangan.
3. Unsur bersebelahan disejukkan oleh nilai baki.

• Imbangan haba antara penyebar haba dan perumah dikira.

Baki=(suhu penyebar haba-suhu kes+1)/2 (jika hasil pembahagian bukan integer, maka bahagian pecahan dibuang)

• Jika bakinya positif, maka:

1. Jika baki lebih besar daripada 25, ia sama dengan 25.
2. Penyebar haba disejukkan dengan nilai baki yang dikira.
3. Bekas reaktor dipanaskan kepada nilai baki yang dikira.

• Jika baki negatif, maka:

1. Ia diambil modulo dan jika ternyata lebih daripada 25, maka ia sama dengan 25.
2. Penyebar haba memanaskan sehingga nilai baki yang dikira.
3. Bekas reaktor disejukkan kepada nilai baki yang dikira.

• Jika ini adalah elemen bahan api, dan reaktor tidak ditenggelamkan oleh isyarat debu merah, maka pengiraan berikut dijalankan:

Bilangan nadi yang menjana tenaga untuk rod tertentu dikira. Bilangan denyutan=1+bilangan batang uranium bersebelahan. Jiran adalah mereka yang berada dalam slot di sebelah kanan, kiri, atas dan bawah. Jumlah tenaga yang dihasilkan oleh rod dikira. Jumlah tenaga(eE/t)=10×Bilangan denyutan. eE/t - unit tenaga setiap kitaran (1/20 saat) Sekiranya terdapat batang bahan api yang habis di sebelah rod uranium, maka bilangan denyutan meningkat dengan bilangannya. Itu dia Bilangan denyutan=1+bilangan batang uranium bersebelahan+bilangan batang bahan api habis bersebelahan. Elemen bahan api yang telah habis bersebelahan ini juga diperiksa, dan dengan beberapa kebarangkalian ia diperkaya dengan dua unit. Selain itu, peluang pengayaan bergantung pada suhu kes dan jika suhu:

• kurang daripada 3000 - peluang 1/8 (12.5%);
• daripada 3000 dan kurang daripada 6000 - 1/4 (25%);
• daripada 6000 dan kurang daripada 9000 - 1/2 (50%);
• 9000 atau lebih tinggi - 1 (100%).

Apabila elemen bahan api yang habis mencapai nilai pengayaan sebanyak 10,000 unit, ia bertukar menjadi elemen bahan api yang diperkaya rendah. Selanjutnya bagi setiap nadi penjanaan haba dikira. Iaitu, pengiraan dilakukan seberapa banyak yang terdapat impuls. Bilangan unsur penyejuk (kapsul penyejuk, plat haba dan penyebar haba) di sebelah rod uranium dikira. Jika bilangan mereka sama:

• 0? bekas reaktor dipanaskan sebanyak 10 eT.
• 1: Elemen penyejuk dipanaskan sebanyak 10 eT.
• 2: unsur penyejukan memanaskan sebanyak 4 eT setiap satu.
• 3: setiap satu dipanaskan oleh 2 eT.
• 4: setiap satu dipanaskan oleh 1 eT.

Lebih-lebih lagi, jika terdapat plat haba di sana, maka mereka juga akan mengagihkan semula tenaga. Tetapi tidak seperti kes pertama, plat di sebelah rod uranium boleh mengedarkan haba kepada kedua-dua kapsul penyejuk dan plat terma berikut. Dan plat terma berikut boleh mengedarkan haba lebih jauh hanya kepada rod penyejuk. TVEL mengurangkan ketahanannya sebanyak 1 (pada mulanya ialah 10000), dan jika ia mencapai 0, maka ia dimusnahkan. Selain itu, dengan peluang 1/3 apabila dimusnahkan, ia akan meninggalkan rod bahan api yang kehabisan.

Contoh pengiraan

Terdapat program yang mengira litar ini. Untuk pengiraan yang lebih dipercayai dan pemahaman yang lebih baik tentang proses itu, adalah berbaloi untuk menggunakannya.

Kita ambil contoh skim ini dengan tiga batang uranium.

Nombor menunjukkan susunan pengiraan unsur dalam skema ini, dan kami akan menggunakan nombor yang sama untuk menandakan unsur supaya tidak keliru.

Sebagai contoh, mari kita mengira taburan haba dalam saat pertama dan kedua. Kami akan menganggap bahawa pada mulanya tidak ada pemanasan unsur-unsur, penyejukan pasif adalah maksimum (33 eT), dan kami tidak akan mengambil kira penyejukan termoplat.

Langkah pertama.

• Suhu kapal reaktor ialah 0 eT.
• 1 - Selongsong reaktor (RP) belum lagi dipanaskan.
• 2 - Kapsul penyejuk (OxC) belum lagi dipanaskan, dan tidak lagi sejuk pada langkah ini (0 eT).
• 3 - TVEL akan memperuntukkan 8 eT (2 kitaran 4 eT setiap satu) kepada TP pertama (0 eT), yang akan memanaskannya kepada 8 eT, dan kepada OxC ke-2 (0 eT), yang akan memanaskannya kepada 8 eT.
• 4 - OxC belum lagi dipanaskan, dan tidak akan sejuk lagi pada langkah ini (0 eT).
• 5 - Penyebar haba (HR), yang belum dipanaskan, akan mengimbangi suhu dengan 2m OxC (8 eT). Ia akan menyejukkannya kepada 4 eT dan memanaskan sehingga 4 eT.

Seterusnya, TP ke-5 (4 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-10 (0 eT). Ia akan memanaskannya sehingga 2 eT, dan ia akan menyejukkan hingga 2 eT. Seterusnya, TP ke-5 (2 eT) akan mengimbangi suhu badan (0 eT), memberikannya 1 eT. Sarung akan memanaskan sehingga 1 eT, dan TP akan menyejuk kepada 1 eT.

• 6 - TVEL akan memperuntukkan 12 eT (3 kitaran 4 eT setiap satu) kepada TP ke-5 (1 eT), yang akan memanaskannya kepada 13 eT, dan kepada TP ke-7 (0 eT), yang akan memanaskannya kepada 12 eT.
• 7 - TP sudah dipanaskan kepada 12 eT dan boleh menyejukkan dengan peluang 10%, tetapi kami tidak mengambil kira peluang untuk menyejukkan di sini.
• 8 - TP (0 eT) akan mengimbangi suhu TP ke-7 (12 eT), dan mengambil 6 eT daripadanya. TP ke-7 akan menyejukkan kepada 6 eT, dan TP ke-8 akan memanaskan sehingga 6 eT.

Seterusnya, TP ke-8 (6 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-9 (0 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya kepada 3 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan kepada 3 eT. Seterusnya, TP ke-8 (3 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-4 (0 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya kepada 1 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan kepada 2 eT. Seterusnya, TP ke-8 (2 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-12 (0 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya kepada 1 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan kepada 1 eT. Seterusnya, TR ke-8 (1 eT) akan mengimbangi suhu kapal reaktor (1 eT). Oleh kerana tiada perbezaan suhu, tiada apa yang berlaku.

• 9 - OxC (3 eT) akan menyejuk kepada 2 eT.
• 10 - OxC (2 eT) akan menyejuk kepada 1 eT.
• 11 - TVEL akan memperuntukkan 8 eT (2 kitaran 4 eT setiap satu) kepada OxC ke-10 (1 eT), yang akan memanaskannya kepada 9 eT, dan kepada TP ke-13 (0 eT), yang akan memanaskannya kepada 8 eT.

Dalam rajah, anak panah merah menunjukkan pemanasan daripada rod uranium, anak panah biru menunjukkan pengimbangan haba oleh pengedar haba, anak panah kuning menunjukkan pengagihan tenaga ke kapal reaktor, anak panah coklat menunjukkan pemanasan akhir elemen pada langkah ini, anak panah biru menunjukkan penyejukan untuk kapsul penyejukan. . Nombor di sudut kanan atas menunjukkan pemanasan akhir, dan untuk rod uranium, masa operasi.

Pemanasan akhir selepas langkah pertama:

• kapal reaktor - 1 eT
• 1TP - 8 eT
• 2ОхС - 4еТ
• 4ОхС - 1еТ
• 5TP - 13 eT
• 7TP - 6 eT
• 8TP - 1 eT
• 9ОхС - 2еТ
• 10ОхС - 9еТ
• 12ОхС - 0еТ
• 13TP - 8 eT

Langkah kedua.

• Kapal reaktor akan menyejuk hingga 0 eT.
• 1 - TP, jangan ambil kira penyejukan.
• 2 - OxC (4 eT) akan menyejuk kepada 3 eT.
• 3 - TVEL akan memperuntukkan 8 eT (2 kitaran 4 eT setiap satu) kepada TP pertama (8 eT), yang akan memanaskannya kepada 16 eT, dan kepada OxC ke-2 (3 eT), yang akan memanaskannya kepada 11 eT.
• 4 - OxC (1 eT) akan menyejuk kepada 0 eT.
• 5 - TP (13 eT) akan mengimbangi suhu dengan 2m OxC (11 eT). Ia akan memanaskannya sehingga 12 eT, dan ia akan menyejukkan hingga 12 eT.

Seterusnya, TP ke-5 (12 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-10 (9 eT). Ia akan memanaskannya sehingga 10 eT, dan ia akan menyejukkan hingga 11 eT. Seterusnya, TP ke-5 (11 eT) akan mengimbangi suhu badan (0 eT), memberikannya 6 eT. Sarung akan memanaskan sehingga 6 eT, dan TP ke-5 akan menyejukkan kepada 5 eT.

• 6 - TVEL akan memperuntukkan 12 eT (3 kitaran 4 eT setiap satu) kepada TP ke-5 (5 eT), yang akan memanaskannya kepada 17 eT, dan kepada TP ke-7 (6 eT), yang akan memanaskannya kepada 18 eT.
• 7 - TP (18 eT), jangan ambil kira penyejukan.
• 8 - TP (1 eT) akan mengimbangi suhu TP ke-7 (18 eT) dan mengambil 6 eT daripadanya. TP ke-7 akan menyejukkan kepada 12 eT, dan TP ke-8 akan memanaskan sehingga 7 eT.

Seterusnya, TP ke-8 (7 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-9 (2 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya sehingga 4 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan hingga 5 eT. Seterusnya, TP ke-8 (5 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-4 (0 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya kepada 2 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan kepada 3 eT. Seterusnya, TP ke-8 (3 eT) akan mengimbangi suhu pada OxC ke-12 (0 eT). Akibatnya, ia akan memanaskannya kepada 1 eT, dan dengan sendirinya akan menyejukkan kepada 2 eT. Seterusnya, TR ke-8 (2 eT) akan mengimbangi suhu kapal reaktor (6 eT), mengambil 2 eT daripadanya. Sarung akan menjadi sejuk kepada 4 eT, dan TP ke-8 akan memanaskan sehingga 4 eT.

• 9 - OxC (4 eT) akan menyejuk kepada 3 eT.
• 10 - OxC (10 eT) akan menyejuk hingga 9 eT.
• 11 - TVEL akan memperuntukkan 8 eT (2 kitaran 4 eT setiap satu) kepada OxC ke-10 (9 eT), yang akan memanaskannya kepada 17 eT, dan kepada TP ke-13 (8 eT), yang akan memanaskannya kepada 16 eT.
• 12 - OxC (1 eT) akan menyejuk kepada 0 eT.
• 13 - TP (8 eT), jangan ambil kira penyejukan.

Pemanasan akhir selepas langkah kedua:

• kapal reaktor - 4 eT
• 1TP - 16 eT
• 2ОхС - 12 eT
• 4ОхС - 2еТ
• 5TP - 17 eT
• 7TP - 12 eT
• 8TP - 4 eT
• 9ОхС - 3еТ
• 10ОхС - 17еТ
• 12ОхС - 0еТ
• 13TP - 16 eT