Kelajuan tindak balas reaktor nuklear. Reaktor nuklear, prinsip operasi, operasi reaktor nuklear

Bab VIII Prinsip operasi dan keupayaan reaktor nuklear I. Reka bentuk reaktor nuklear Reaktor nuklear terdiri daripada lima elemen utama berikut: 1) bahan api nuklear; 2) penyederhana neutron; 3) sistem kawalan; 4) sistem penyejukan; 5 ) pelindung

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.

Silinder kelabu yang tidak jelas ini adalah pautan utama dalam industri nuklear Rusia. Ia tidak kelihatan sangat rapi, sudah tentu, tetapi apabila anda memahami tujuannya dan melihat ciri teknikal, anda mula memahami mengapa rahsia penciptaan dan strukturnya dilindungi oleh negara seperti biji mata.

Ya, saya terlupa untuk memperkenalkan: berikut ialah emparan gas untuk mengasingkan isotop uranium VT-3F (generasi ke-1). Prinsip operasi adalah asas, seperti pemisah susu; yang berat dipisahkan dari cahaya oleh pengaruh daya emparan. Jadi apakah kepentingan dan keunikan?

Pertama, mari kita jawab soalan lain - secara umum, mengapa uranium dipisahkan?

Uranium semulajadi, yang terletak betul-betul di dalam tanah, adalah koktel dua isotop: uranium-238 Dan uranium-235(dan 0.0054% U-234).
Uran-238, ia hanya logam berat kelabu. Anda boleh menggunakannya untuk membuat peluru artileri, atau... rantai kunci. Berikut ialah perkara yang boleh anda lakukan uranium-235? Baiklah, pertama, bom atom, dan kedua, bahan api untuk loji kuasa nuklear. Dan di sini kita sampai kepada persoalan utama - bagaimana untuk memisahkan kedua-dua atom yang hampir sama ini, antara satu sama lain? Tidak, sungguh BAGAIMANA?!

By the way: Jejari nukleus atom uranium ialah 1.5 10 -8 cm.

Agar atom uranium dapat didorong ke dalam rantai teknologi, ia (uranium) mesti ditukar menjadi keadaan gas. Tidak ada gunanya mendidih, cukup untuk menggabungkan uranium dengan fluorin dan mendapatkan uranium heksafluorida HFC. Teknologi untuk pengeluarannya tidak begitu rumit dan mahal, dan oleh itu HFC mereka mendapatkannya dengan betul di mana uranium ini dilombong. UF6 ialah satu-satunya sebatian uranium yang sangat meruap (apabila dipanaskan hingga 53°C, heksafluorida (gambar) secara langsung berubah daripada pepejal kepada keadaan gas). Kemudian ia dipam ke dalam bekas khas dan dihantar untuk pengayaan.

Sedikit sejarah

Pada permulaan perlumbaan nuklear, minda saintifik terbesar kedua-dua USSR dan Amerika Syarikat menguasai idea pemisahan resapan - melepasi uranium melalui penapis. Kecil ke-235 isotop akan tergelincir, dan "lemak" ke-238 akan tersangkut. Lebih-lebih lagi, membuat penapis dengan lubang nano untuk industri Soviet pada tahun 1946 bukanlah tugas yang paling sukar.

Dari laporan Isaac Konstantinovich Kikoin di majlis saintifik dan teknikal di bawah Majlis Komisaris Rakyat (dibentangkan dalam koleksi bahan yang tidak diklasifikasikan mengenai projek atom USSR (Ed. Ryabev)): Pada masa ini, kami telah belajar membuat jerat dengan lubang kira-kira 5/1,000 mm, i.e. 50 kali lebih besar daripada laluan bebas molekul pada tekanan atmosfera. Akibatnya, tekanan gas di mana pemisahan isotop pada grid tersebut akan berlaku mestilah kurang daripada 1/50 tekanan atmosfera. Dalam amalan, kami mengandaikan untuk bekerja pada tekanan kira-kira 0.01 atmosfera, i.e. di bawah keadaan vakum yang baik. Pengiraan menunjukkan bahawa untuk mendapatkan produk yang diperkaya hingga kepekatan 90% dengan isotop ringan (kepekatan ini mencukupi untuk menghasilkan bahan letupan), adalah perlu untuk menggabungkan kira-kira 2,000 peringkat sedemikian dalam lata. Dalam mesin yang kami reka bentuk dan pembuatan sebahagiannya, ia dijangka menghasilkan 75-100 g uranium-235 sehari. Pemasangan akan terdiri daripada kira-kira 80-100 "lajur", setiap satunya akan mempunyai 20-25 peringkat dipasang."

Di bawah ialah dokumen - laporan Beria kepada Stalin mengenai penyediaan letupan bom atom pertama. Di bawah adalah maklumat ringkas tentang bahan nuklear yang dihasilkan pada awal musim panas 1949.

Dan sekarang bayangkan sendiri - 2000 pemasangan yang besar, demi 100 gram sahaja! Nah, apa yang perlu dilakukan dengannya, kita memerlukan bom. Dan mereka mula membina kilang, dan bukan hanya kilang, tetapi seluruh bandar. Dan okey, hanya bandar-bandar, loji resapan ini memerlukan banyak tenaga elektrik sehingga mereka terpaksa membina loji kuasa berasingan berdekatan.

Di USSR, peringkat pertama D-1 loji No. 813 telah direka untuk jumlah pengeluaran 140 gram 92-93% uranium-235 sehari pada 2 lata 3100 peringkat pemisahan yang sama dalam kuasa. Sebuah kilang pesawat yang belum siap di kampung Verkh-Neyvinsk, 60 km dari Sverdlovsk, telah diperuntukkan untuk pengeluaran. Kemudian ia bertukar menjadi Sverdlovsk-44, dan menanam 813 (gambar) ke dalam Loji Elektrokimia Ural - loji pemisah terbesar di dunia.

Dan walaupun teknologi pengasingan resapan, walaupun dengan kesukaran teknologi yang besar, telah dinyahpepijat, idea untuk membangunkan proses emparan yang lebih ekonomik tidak meninggalkan agenda. Lagipun, jika kita berjaya mencipta centrifuge, maka penggunaan tenaga akan dikurangkan daripada 20 hingga 50 kali ganda!

Bagaimanakah emparan berfungsi?

Strukturnya lebih daripada asas dan kelihatan seperti mesin basuh lama yang beroperasi dalam mod "putar/kering". Rotor berputar terletak dalam selongsong yang dimeterai. Gas dibekalkan kepada rotor ini (UF6). Disebabkan oleh daya emparan, ratusan ribu kali lebih besar daripada medan graviti Bumi, gas mula memisahkan kepada pecahan "berat" dan "ringan". Molekul ringan dan berat mula berkumpul di zon pemutar yang berbeza, tetapi tidak di tengah dan di sepanjang perimeter, tetapi di bahagian atas dan bawah.

Ini berlaku disebabkan oleh arus perolakan - penutup rotor dipanaskan dan aliran balas gas berlaku. Terdapat dua tiub pengambilan kecil dipasang di bahagian atas dan bawah silinder. Campuran tanpa lemak memasuki tiub bawah, dan campuran dengan kepekatan atom yang lebih tinggi memasuki tiub atas. 235U. Campuran ini masuk ke centrifuge seterusnya, dan seterusnya, sehingga kepekatan ke-235 uranium tidak akan mencapai nilai yang dikehendaki. Rantaian emparan dipanggil lata.

Ciri-ciri teknikal.

Pertama sekali, kelajuan putaran - dalam emparan generasi moden ia mencapai 2000 rps (saya pun tidak tahu hendak membandingkannya dengan apa... 10 kali lebih pantas daripada turbin dalam enjin pesawat)! Dan ia telah bekerja tanpa henti selama TIGA DEKAD! Itu. Kini emparan, dihidupkan di bawah Brezhnev, berputar dalam lata! USSR tidak lagi wujud, tetapi mereka terus berputar dan berputar. Tidak sukar untuk mengira bahawa semasa kitaran kerjanya, rotor membuat 2,000,000,000,000 (dua trilion) revolusi. Dan galas apa yang akan menahan ini? Ya, tiada! Tiada galas di sana.

Rotor itu sendiri adalah bahagian atas biasa; di bahagian bawah ia mempunyai jarum yang kuat terletak pada galas korundum, dan hujung atas tergantung dalam vakum, dipegang oleh medan elektromagnet. Jarumnya juga tidak mudah, diperbuat daripada dawai biasa untuk tali piano, ia dibaja dengan cara yang sangat licik (seperti GT). Tidak sukar untuk membayangkan bahawa dengan kelajuan putaran yang begitu pantas, emparan itu sendiri mestilah bukan sahaja tahan lama, tetapi sangat tahan lama.

Ahli akademik Joseph Friedlander mengingatkan: “Mereka boleh menembak saya tiga kali. Suatu ketika, apabila kami telah menerima Hadiah Lenin, berlaku kemalangan besar, penutup emparan itu terbang. Kepingan itu bertaburan dan memusnahkan emparan lain. Awan radioaktif naik. Kami terpaksa menghentikan keseluruhan barisan - satu kilometer pemasangan! Di Sredmash, Jeneral Zverev memerintahkan emparan; sebelum projek atom, dia bekerja di jabatan Beria. Jeneral pada mesyuarat itu berkata: “Keadaan kritikal. Pertahanan negara terancam. Jika kami tidak segera membetulkan keadaan, '37 akan berulang untuk anda." Dan segera menutup mesyuarat. Kami kemudiannya menghasilkan teknologi baru sepenuhnya dengan struktur seragam isotropik sepenuhnya pada penutup, tetapi pemasangan yang sangat kompleks diperlukan. Sejak itu, jenis tudung ini telah dihasilkan. Tidak ada lagi masalah. Di Rusia terdapat 3 loji pengayaan, ratusan ribu emparan.”
Dalam foto: ujian emparan generasi pertama

Perumah rotor juga pada mulanya diperbuat daripada logam, sehingga ia digantikan oleh... gentian karbon. Ringan dan sangat tegangan, ia adalah bahan yang sesuai untuk silinder berputar.

Pengarah Besar UEIP (2009-2012) Alexander Kurkin mengimbas kembali: “Ia menjadi tidak masuk akal. Apabila mereka menguji dan menyemak generasi emparan baharu yang lebih "berpindah akal", salah seorang pekerja tidak menunggu pemutar berhenti sepenuhnya, memutuskan sambungannya dari lata dan memutuskan untuk membawanya dengan tangan ke tempat duduk. Tetapi daripada bergerak ke hadapan, tidak kira bagaimana dia menentang, dia memeluk silinder ini dan mula bergerak ke belakang. Jadi kami melihat dengan mata kami sendiri bahawa bumi berputar, dan giroskop adalah kuasa yang besar.

Siapa yang menciptanya?

Oh, itu misteri, dibalut misteri dan diselubungi saspens. Di sini anda akan menemui ahli fizik Jerman yang ditangkap, CIA, pegawai SMERSH dan juga juruterbang perisik Powers. Secara umum, prinsip emparan gas diterangkan pada akhir abad ke-19.

Walaupun pada awal Projek Atom, Viktor Sergeev, seorang jurutera di Biro Reka Bentuk Khas Loji Kirov, mencadangkan kaedah pemisahan centrifuge, tetapi pada mulanya rakan-rakannya tidak menyetujui ideanya. Secara selari, saintis dari Jerman yang kalah bergelut untuk mencipta emparan pemisah di institut penyelidikan khas-5 di Sukhumi: Dr. Max Steenbeck, yang bekerja sebagai jurutera terkemuka Siemens di bawah Hitler, dan bekas mekanik Luftwaffe, graduan Universiti Vienna, Gernot Zippe. Secara keseluruhan, kumpulan itu termasuk kira-kira 300 ahli fizik "dieksport".

Alexey Kaliteevsky, Pengarah Besar Centrotech-SPb CJSC, Rosatom State Corporation, mengimbas kembali: “Pakar kami membuat kesimpulan bahawa emparan Jerman sama sekali tidak sesuai untuk pengeluaran perindustrian. Radas Steenbeck tidak mempunyai sistem untuk memindahkan produk yang diperkaya separa ke peringkat seterusnya. Ia dicadangkan untuk menyejukkan hujung tudung dan membekukan gas, dan kemudian mencairkannya, mengumpulnya dan memasukkannya ke dalam emparan seterusnya. Iaitu, skim itu tidak berfungsi. Walau bagaimanapun, projek itu mempunyai beberapa penyelesaian teknikal yang sangat menarik dan luar biasa. "Penyelesaian yang menarik dan luar biasa" ini digabungkan dengan hasil yang diperoleh oleh saintis Soviet, khususnya dengan cadangan Viktor Sergeev. Secara relatifnya, centrifuge padat kami adalah satu pertiga buah pemikiran Jerman, dan dua pertiga Soviet." Dengan cara ini, apabila Sergeev datang ke Abkhazia dan menyatakan pemikirannya tentang pemilihan uranium kepada Steenbeck dan Zippe yang sama, Steenbeck dan Zippe menolak mereka sebagai tidak dapat direalisasikan.

Jadi apa yang dibuat oleh Sergeev?

Dan cadangan Sergeev adalah untuk membuat pemilih gas dalam bentuk tiub pitot. Tetapi Dr. Steenbeck, yang, seperti yang dia percaya, telah memakan giginya mengenai topik ini, adalah kategorikal: "Mereka akan memperlahankan aliran, menyebabkan pergolakan, dan tidak akan ada pemisahan!" Bertahun-tahun kemudian, semasa membuat memoirnya, dia akan menyesal: "Idea yang patut datang daripada kami! Tetapi ia tidak pernah terfikir oleh saya...”

Kemudian, setelah berada di luar USSR, Steenbeck tidak lagi bekerja dengan emparan. Tetapi sebelum berlepas ke Jerman, Geront Zippe berpeluang untuk berkenalan dengan prototaip emparan Sergeev dan prinsip operasinya yang sangat mudah. Sekali di Barat, "Zippe yang licik," seperti yang sering dipanggilnya, mempatenkan reka bentuk centrifuge di bawah namanya sendiri (No. paten 1071597 tahun 1957, diisytiharkan di 13 negara). Pada tahun 1957, setelah berpindah ke Amerika Syarikat, Zippe membina pemasangan yang berfungsi di sana, menghasilkan semula prototaip Sergeev dari ingatan. Dan dia memanggilnya, mari kita memberi penghormatan, "Empar Rusia" (gambar).

Dengan cara ini, kejuruteraan Rusia telah menunjukkan dirinya dalam banyak kes lain. Contohnya ialah injap tutup kecemasan yang ringkas. Tiada penderia, pengesan atau litar elektronik. Hanya terdapat keran samovar, yang menyentuh bingkai lata dengan kelopaknya. Jika berlaku masalah dan emparan menukar kedudukannya di angkasa, ia hanya berpusing dan menutup saluran masuk. Ia seperti jenaka tentang pen Amerika dan pensel Rusia di angkasa.

Hari-hari kita

Minggu ini pengarang baris ini menghadiri acara penting - penutupan pejabat Rusia pemerhati Jabatan Tenaga AS di bawah kontrak HEU-LEU. Perjanjian ini (uranium sangat diperkaya - uranium diperkaya rendah) adalah, dan kekal, perjanjian terbesar dalam bidang tenaga nuklear antara Rusia dan Amerika. Di bawah syarat kontrak, saintis nuklear Rusia memproses 500 tan uranium gred senjata kami (90%) menjadi bahan api (4%) HFC untuk loji kuasa nuklear Amerika. Hasil untuk 1993-2009 berjumlah 8.8 bilion dolar AS. Ini adalah hasil logik penemuan teknologi saintis nuklear kita dalam bidang pengasingan isotop yang dibuat pada tahun-tahun selepas perang.
Dalam foto: lata emparan gas di salah satu bengkel UEIP. Terdapat kira-kira 100,000 daripada mereka di sini.

Terima kasih kepada emparan, kami telah memperoleh beribu-ribu tan produk yang agak murah, kedua-dua ketenteraan dan produk komersial. Industri nuklear adalah salah satu daripada sedikit yang tinggal (penerbangan ketenteraan, angkasa lepas) di mana Rusia memegang keutamaan yang tidak dipertikaikan. Pesanan asing sahaja selama sepuluh tahun lebih awal (dari 2013 hingga 2022), portfolio Rosatom tidak termasuk kontrak HEU-LEU ialah 69.3 bilion dolar. Pada 2011 ia melebihi 50 bilion...
Foto menunjukkan gudang kontena dengan HFC di UEIP.

Pada 28 September 1942, Resolusi Jawatankuasa Pertahanan Negeri No. 2352ss "Mengenai organisasi kerja uranium" telah diterima pakai. Tarikh ini dianggap sebagai permulaan rasmi sejarah industri nuklear Rusia.

Tindak balas rantai pembelahan sentiasa disertai dengan pembebasan tenaga yang sangat besar. Penggunaan praktikal tenaga ini adalah tugas utama reaktor nuklear.

Reaktor nuklear ialah peranti di mana tindak balas pembelahan nuklear terkawal atau terkawal berlaku.

Berdasarkan prinsip operasi, reaktor nuklear dibahagikan kepada dua kumpulan: reaktor neutron haba dan reaktor neutron pantas.

Bagaimanakah reaktor nuklear neutron terma berfungsi?

Reaktor nuklear biasa mempunyai:

• Teras dan moderator;
• Reflektor neutron;
• Bahan penyejuk;
• Sistem kawalan tindak balas rantai, perlindungan kecemasan;
• Sistem kawalan dan perlindungan sinaran;
• Sistem kawalan jauh.

1 - zon aktif; 2 - reflektor; 3 - perlindungan; 4 - rod kawalan; 5 - penyejuk; 6 - pam; 7 - penukar haba; 8 - turbin; 9 - penjana; 10 - kapasitor.

Teras dan moderator

Ia adalah dalam teras bahawa tindak balas rantai pembelahan terkawal berlaku.

Kebanyakan reaktor nuklear beroperasi pada isotop berat uranium-235. Tetapi dalam sampel semula jadi bijih uranium kandungannya hanya 0.72%. Kepekatan ini tidak mencukupi untuk tindak balas berantai berkembang. Oleh itu, bijih diperkaya secara buatan, menjadikan kandungan isotop ini kepada 3%.

Bahan fisil, atau bahan api nuklear, dalam bentuk tablet diletakkan dalam rod tertutup rapat, yang dipanggil rod bahan api (elemen bahan api). Mereka meresap ke seluruh zon aktif yang dipenuhi moderator neutron.

Mengapakah penyederhana neutron diperlukan dalam reaktor nuklear?

Hakikatnya ialah neutron yang dilahirkan selepas pereputan nukleus uranium-235 mempunyai kelajuan yang sangat tinggi. Kebarangkalian penangkapan mereka oleh nukleus uranium lain adalah ratusan kali lebih kecil daripada kebarangkalian penangkapan neutron perlahan. Dan jika kelajuannya tidak dikurangkan, tindak balas nuklear mungkin akan hilang dari semasa ke semasa. Moderator menyelesaikan masalah mengurangkan kelajuan neutron. Jika air atau grafit diletakkan di laluan neutron laju, kelajuannya boleh dikurangkan secara buatan dan dengan itu bilangan zarah yang ditangkap oleh atom boleh ditingkatkan. Pada masa yang sama, tindak balas berantai dalam reaktor akan memerlukan lebih sedikit bahan api nuklear.

Akibat daripada proses yang perlahan, neutron haba, yang kelajuannya hampir sama dengan kelajuan pergerakan terma molekul gas pada suhu bilik.

Air, air berat (deuterium oksida D 2 O), berilium, dan grafit digunakan sebagai penyederhana dalam reaktor nuklear. Tetapi moderator terbaik adalah D2O air berat.

Pemantul neutron

Untuk mengelakkan kebocoran neutron ke dalam persekitaran, teras reaktor nuklear dikelilingi oleh pemantul neutron. Bahan yang digunakan untuk pemantul selalunya sama seperti dalam moderator.

Bahan penyejuk

Haba yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear dikeluarkan menggunakan penyejuk. Air semula jadi biasa, yang sebelum ini disucikan daripada pelbagai kekotoran dan gas, sering digunakan sebagai penyejuk dalam reaktor nuklear. Tetapi oleh kerana air mendidih sudah pada suhu 100 0 C dan tekanan 1 atm, untuk meningkatkan takat didih, tekanan dalam litar penyejuk utama meningkat. Air litar primer yang beredar melalui teras reaktor mencuci rod bahan api, memanaskan sehingga suhu 320 0 C. Kemudian, di dalam penukar haba, ia mengeluarkan haba kepada air litar sekunder. Pertukaran berlaku melalui tiub pertukaran haba, jadi tidak ada sentuhan dengan air litar sekunder. Ini menghalang bahan radioaktif daripada memasuki litar kedua penukar haba.

Dan kemudian semuanya berlaku seperti di loji kuasa haba. Air dalam litar kedua bertukar menjadi wap. Stim memutarkan turbin, yang memacu penjana elektrik, yang menghasilkan arus elektrik.

Dalam reaktor air berat, penyejuk adalah air berat D2O, dan dalam reaktor dengan penyejuk logam cecair ia adalah logam cair.

Sistem kawalan tindak balas rantai

Keadaan semasa reaktor dicirikan oleh kuantiti yang dipanggil kereaktifan.

ρ = ( k -1)/ k ,

k = n saya / n i -1 ,

di mana k - faktor pendaraban neutron,

n i - bilangan neutron generasi seterusnya dalam tindak balas pembelahan nuklear,

n i -1 , - bilangan neutron generasi sebelumnya dalam tindak balas yang sama.

Jika k ˃ 1 , tindak balas berantai berkembang, sistem dipanggil superkritikal y. Jika k< 1 , tindak balas berantai mati, dan sistem dipanggil subkritikal. Pada k = 1 reaktor sudah masuk keadaan kritikal yang stabil, kerana bilangan nukleus fisil tidak berubah. Dalam keadaan ini kereaktifan ρ = 0 .

Keadaan kritikal reaktor (faktor pendaraban neutron yang diperlukan dalam reaktor nuklear) dikekalkan dengan menggerakkan rod kawalan. Bahan dari mana ia dibuat termasuk bahan penyerap neutron. Dengan memanjangkan atau menolak rod ini ke dalam teras, kadar tindak balas pembelahan nuklear dikawal.

Sistem kawalan menyediakan kawalan ke atas reaktor semasa permulaannya, penutupan berjadual, operasi pada kuasa, serta perlindungan kecemasan reaktor nuklear. Ini dicapai dengan menukar kedudukan rod kawalan.

Jika mana-mana parameter reaktor (suhu, tekanan, kadar kenaikan kuasa, penggunaan bahan api, dll.) menyimpang daripada norma, dan ini boleh membawa kepada kemalangan, khas batang kecemasan dan tindak balas nuklear dengan cepat berhenti.

Pastikan parameter reaktor mematuhi piawaian sistem kawalan dan perlindungan sinaran.

Untuk melindungi alam sekitar daripada sinaran radioaktif, reaktor diletakkan di dalam cangkerang konkrit yang tebal.

Sistem kawalan jauh

Semua isyarat tentang keadaan reaktor nuklear (suhu penyejuk, tahap sinaran di bahagian berlainan reaktor, dll.) dihantar ke panel kawalan reaktor dan diproses dalam sistem komputer. Pengendali menerima semua maklumat dan cadangan yang diperlukan untuk menghapuskan penyelewengan tertentu.

Reaktor cepat

Perbezaan antara reaktor jenis ini dan reaktor neutron terma ialah neutron cepat yang timbul selepas pereputan uranium-235 tidak diperlahankan, tetapi diserap oleh uranium-238 dengan penukaran seterusnya kepada plutonium-239. Oleh itu, reaktor neutron pantas digunakan untuk menghasilkan plutonium-239 gred senjata dan tenaga haba, yang mana penjana loji kuasa nuklear menukarkan kepada tenaga elektrik.

Bahan api nuklear dalam reaktor tersebut ialah uranium-238, dan bahan mentahnya ialah uranium-235.

Dalam bijih uranium semulajadi, 99.2745% ialah uranium-238. Apabila neutron terma diserap, ia tidak pembelahan, tetapi menjadi isotop uranium-239.

Beberapa ketika selepas pereputan β, uranium-239 bertukar menjadi nukleus neptunium-239:

239 92 U → 239 93 Np + 0 -1 e

Selepas pereputan β kedua, plutonium-239 fisil terbentuk:

239 9 3 Np → 239 94 Pu + 0 -1 e

Dan akhirnya, selepas pereputan alfa nukleus plutonium-239, uranium-235 diperoleh:

239 94 Pu → 235 92 U + 4 2 He

Rod bahan api dengan bahan mentah (uranium-235 diperkaya) terletak di teras reaktor. Zon ini dikelilingi oleh zon pembiakan, yang terdiri daripada rod bahan api dengan bahan api (uranium-238 habis). Neutron pantas yang dipancarkan daripada teras selepas pereputan uranium-235 ditangkap oleh nukleus uranium-238. Akibatnya, plutonium-239 terbentuk. Oleh itu, bahan api nuklear baru dihasilkan dalam reaktor neutron pantas.

Logam cecair atau campurannya digunakan sebagai penyejuk dalam reaktor nuklear neutron pantas.

Pengelasan dan penggunaan reaktor nuklear

Reaktor nuklear digunakan terutamanya dalam loji kuasa nuklear. Dengan bantuan mereka, tenaga elektrik dan haba dihasilkan pada skala perindustrian. Reaktor sedemikian dipanggil tenaga .

Reaktor nuklear digunakan secara meluas dalam sistem pendorong kapal selam nuklear moden, kapal permukaan, dan dalam teknologi angkasa lepas. Mereka membekalkan motor dengan tenaga elektrik dan dipanggil reaktor pengangkutan .

Untuk penyelidikan saintifik dalam bidang fizik nuklear dan kimia sinaran, fluks neutron dan gamma quanta digunakan, yang diperolehi dalam teras. reaktor penyelidikan. Tenaga yang dijana oleh mereka tidak melebihi 100 MW dan tidak digunakan untuk tujuan industri.

Kuasa reaktor eksperimen malah kurang. Ia mencapai nilai hanya beberapa kW. Reaktor ini mengkaji pelbagai kuantiti fizik, yang mana maknanya penting dalam reka bentuk tindak balas nuklear.

KEPADA reaktor perindustrian termasuk reaktor untuk pengeluaran isotop radioaktif yang digunakan untuk tujuan perubatan, serta dalam pelbagai bidang industri dan teknologi. Reaktor penyahgaraman air laut juga dikelaskan sebagai reaktor perindustrian.