Hoe ziet een kernreactor eruit? School Encyclopedie

In het midden van de twintigste eeuw was de aandacht van de mensheid gericht op het atoom en de verklaring van de wetenschappers voor de nucleaire reactie, die ze aanvankelijk besloten te gebruiken voor militaire doeleinden, door de eerste atoombommen uit te vinden onder het Manhattan Project. Maar in de jaren 50 van de twintigste eeuw werd een kernreactor in de USSR voor vreedzame doeleinden gebruikt. Het is bekend dat op 27 juni 1954 's werelds eerste kerncentrale met een vermogen van 5000 kW in dienst trad van de mensheid. Vandaag de dag kan een kernreactor elektriciteit opwekken van 4.000 MW of meer, dat is 800 keer meer dan een halve eeuw geleden.

Wat is een kernreactor: basisdefinitie en hoofdcomponenten van de eenheid

Een kernreactor is een speciale eenheid met behulp waarvan energie wordt opgewekt als gevolg van het correct onderhouden van een gecontroleerde kernreactie. Het gebruik van het woord "atomic" in combinatie met het woord "reactor" is toegestaan. Velen beschouwen de concepten "nucleair" en "atomair" over het algemeen als synoniemen, omdat ze geen fundamenteel verschil tussen beide vinden. Maar vertegenwoordigers van de wetenschap zijn geneigd tot een meer correcte combinatie - "kernreactor".

Interessant feit! Kernreacties kunnen doorgaan met het vrijkomen of absorberen van energie.

De belangrijkste componenten in het apparaat van een kernreactor zijn de volgende elementen:

• Moderator;
• Controle staven;
• Staven die een verrijkt mengsel van uraniumisotopen bevatten;
• Speciale beschermende elementen tegen straling;
• Koelmiddel;
• stoomgenerator;
• Turbine;
• Generator;
• Condensator;
• Nucleaire brandstof.

Wat zijn de fundamentele principes van de werking van een kernreactor bepaald door natuurkundigen en waarom zijn ze onwrikbaar?

Het fundamentele principe van de werking van een kernreactor is gebaseerd op de kenmerken van de manifestatie van een kernreactie. Op het moment van een standaard kernproces met fysieke keten, interageert het deeltje met de atoomkern, met als resultaat dat de kern verandert in een nieuwe met het vrijkomen van secundaire deeltjes, die wetenschappers gamma-quanta noemen. Bij een nucleaire kettingreactie komt een enorme hoeveelheid thermische energie vrij. De ruimte waarin de kettingreactie plaatsvindt, wordt de reactorkern genoemd.

Interessant feit! De actieve zone lijkt uiterlijk op een ketel waardoor gewoon water stroomt, dat als koelmiddel fungeert.

Om het verlies van neutronen te voorkomen, is het kerngebied van de reactor omgeven door een speciale neutronenreflector. Zijn primaire taak is om de meeste uitgezonden neutronen in de kern te verwerpen. De reflector is meestal dezelfde stof die als moderator dient.

De hoofdbesturing van een kernreactor vindt plaats met behulp van speciale regelstaven. Het is bekend dat deze staven in de reactorkern worden ingebracht en alle voorwaarden scheppen voor de werking van de eenheid. Gewoonlijk worden regelstaven gemaakt van chemische verbindingen van boor en cadmium. Waarom worden deze elementen gebruikt? Ja, allemaal omdat boor of cadmium thermische neutronen effectief kunnen absorberen. En zodra de lancering is gepland, worden volgens het werkingsprincipe van een kernreactor regelstaven in de kern geïntroduceerd. Hun primaire taak is het absorberen van een aanzienlijk deel van de neutronen, waardoor een kettingreactie ontstaat. Het resultaat moet het gewenste niveau bereiken. Wanneer het vermogen boven het ingestelde niveau stijgt, worden automatische machines ingeschakeld, die noodzakelijkerwijs de regelstaven diep in de reactorkern onderdompelen.

Zo wordt duidelijk dat regel- of regelstaven een belangrijke rol spelen bij de werking van een thermische kernreactor.

En om de lekkage van neutronen te verminderen, is de reactorkern omgeven door een neutronenreflector die een aanzienlijke massa vrij geëmitteerde neutronen in de kern gooit. In de betekenis van de reflector wordt meestal dezelfde stof gebruikt als voor de moderator.

Volgens de norm heeft de atoomkern van de moderatorstof een relatief kleine massa, waardoor het in de keten aanwezige neutron bij een botsing met een lichte kern meer energie verliest dan bij een botsing met een zware. De meest voorkomende moderatoren zijn gewoon water of grafiet.

Interessant feit! Neutronen in het proces van een kernreactie worden gekenmerkt door een extreem hoge bewegingssnelheid, en daarom is een moderator nodig die de neutronen ertoe aanzet een deel van hun energie te verliezen.

Geen enkele reactor ter wereld kan normaal functioneren zonder de hulp van een koelmiddel, omdat het de bedoeling is om de energie die in het hart van de reactor wordt gegenereerd, te verwijderen. Als koelmiddel worden noodzakelijkerwijs vloeistof of gassen gebruikt, omdat ze geen neutronen kunnen absorberen. Laten we een voorbeeld geven van een koelmiddel voor een compacte kernreactor: water, kooldioxide en soms zelfs vloeibaar metallisch natrium.

De werkingsprincipes van een kernreactor zijn dus volledig gebaseerd op de wetten van een kettingreactie, het verloop ervan. Alle componenten van de reactor - de moderator, staven, koelvloeistof, nucleaire brandstof - voeren hun taken uit en veroorzaken de normale werking van de reactor.

Welke brandstof wordt gebruikt voor kernreactoren en waarom precies deze chemische elementen worden gekozen?

De belangrijkste brandstof in reactoren kunnen uraniumisotopen zijn, ook plutonium of thorium.

In 1934 merkte F. Joliot-Curie, nadat hij het proces van splijting van de uraniumkern had waargenomen, op dat als gevolg van een chemische reactie de uraniumkern wordt verdeeld in fragmenten-kernen en twee of drie vrije neutronen. En dit betekent dat er een mogelijkheid is dat vrije neutronen zich bij andere uraniumkernen voegen en een nieuwe splijting veroorzaken. En dus, zoals de kettingreactie voorspelt: uit drie uraniumkernen komen zes tot negen neutronen vrij, die zich weer bij de nieuw gevormde kernen voegen. En zo verder tot in het oneindige.

Belangrijk om te onthouden! De neutronen die verschijnen tijdens kernsplijting kunnen de splijting van de kernen van de uraniumisotoop met een massagetal van 235 veroorzaken, en voor de vernietiging van de kernen van de uraniumisotoop met een massagetal van 238 kan er weinig energie zijn ontstaan ​​in het proces van verval.

Uranium nummer 235 is zeldzaam in de natuur. Het is goed voor slechts 0,7%, maar natuurlijk uranium-238 neemt een ruimere niche in beslag en is goed voor 99,3%.

Ondanks zo'n klein aandeel uranium-235 in de natuur, kunnen natuurkundigen en scheikundigen het nog steeds niet weigeren, omdat het het meest effectief is voor de werking van een kernreactor, waardoor de kosten van het proces van het verkrijgen van energie voor de mensheid worden verlaagd.

Wanneer verschenen de eerste kernreactoren en waar worden ze tegenwoordig gebruikt?

In 1919 hadden natuurkundigen al gezegevierd toen Rutherford het proces van vorming van bewegende protonen ontdekte en beschreef als gevolg van de botsing van alfadeeltjes met de kernen van stikstofatomen. Door deze ontdekking veranderde de kern van de stikstofisotoop, als gevolg van een botsing met een alfadeeltje, in de kern van een zuurstofisotoop.

Voordat de eerste kernreactoren verschenen, leerde de wereld verschillende nieuwe natuurwetten die alle belangrijke aspecten van een kernreactie behandelden. Dus in 1934 boden F. Joliot-Curie, H. Halban, L. Kovarsky voor het eerst de samenleving en de kring van wereldwetenschappers een theoretische veronderstelling en bewijsbasis voor de mogelijkheid van kernreacties. Alle experimenten hadden betrekking op de waarneming van de splijting van de uraniumkern.

In 1939 volgden E. Fermi, I. Joliot-Curie, O. Hahn, O. Frisch de reactie van splijting van uraniumkernen tijdens hun bombardement met neutronen. In de loop van het onderzoek hebben wetenschappers ontdekt dat wanneer een versneld neutron de uraniumkern binnengaat, de bestaande kern in twee of drie delen wordt verdeeld.

De kettingreactie werd praktisch bewezen in het midden van de 20e eeuw. In 1939 slaagden wetenschappers erin te bewijzen dat de splijting van één uraniumkern ongeveer 200 MeV aan energie vrijgeeft. Maar ongeveer 165 MeV wordt toegewezen aan de kinetische energie van de fragmentkernen, en de rest voert gamma-quanta mee. Deze ontdekking zorgde voor een doorbraak in de kwantumfysica.

E. Fermi zet zijn werk en onderzoek nog enkele jaren voort en lanceert in 1942 de eerste kernreactor in de Verenigde Staten. Het belichaamde project heette - "Chicago-houtstapel" en werd op de rails gezet. Op 5 september 1945 lanceerde Canada zijn ZEEP-kernreactor. Het Europese continent bleef niet achter en tegelijkertijd werd de F-1-installatie gebouwd. En voor de Russen is er nog een gedenkwaardige datum - op 25 december 1946 wordt een reactor gelanceerd in Moskou onder leiding van I. Kurchatov. Dit waren niet de krachtigste kernreactoren, maar dit was het begin van de ontwikkeling van het atoom door de mens.

Voor vreedzame doeleinden werd in 1954 in de USSR een wetenschappelijke kernreactor gebouwd. 'S Werelds eerste vreedzame schip met een kerncentrale, de nucleaire ijsbreker van Lenin, werd in 1959 in de Sovjet-Unie gebouwd. En nog een prestatie van onze staat is de nucleaire ijsbreker Arktika. Dit oppervlakteschip bereikte voor het eerst ter wereld de Noordpool. Het gebeurde in 1975.

De eerste draagbare kernreactoren werkten op langzame neutronen.

Waar worden kernreactoren gebruikt en welke typen gebruikt de mensheid?

• Industriële reactoren. Ze worden gebruikt om energie op te wekken in kerncentrales.
• Kernreactoren die fungeren als voortstuwing van kernonderzeeërs.
• Experimentele (draagbare, kleine) reactoren. Zonder hen vindt geen enkele moderne wetenschappelijke ervaring of onderzoek plaats.

Tegenwoordig heeft de wetenschappelijke wereld geleerd hoe ze met behulp van speciale reactoren zeewater kan ontzilten om de bevolking van hoogwaardig drinkwater te voorzien. Er zijn veel werkende kernreactoren in Rusland. Dus, volgens statistieken, zijn er vanaf 2018 ongeveer 37 blokken actief in de staat.

En volgens de classificatie kunnen ze als volgt zijn:

• Onderzoek (historisch). Deze omvatten het F-1-station, dat werd opgericht als een experimentele site voor de productie van plutonium. I.V. Kurchatov werkte bij F-1, hield toezicht op de eerste fysieke reactor.
• Onderzoek (actief).
• Wapenkamer. Als voorbeeld van de reactor - A-1, die de geschiedenis in ging als de eerste reactor met koeling. De kracht van een kernreactor uit het verleden is klein, maar functioneel.
• Energie.
• Schip. Het is bekend dat op schepen en onderzeeërs, uit noodzaak en technische haalbaarheid, watergekoelde of vloeibaar-metaalreactoren worden gebruikt.
• Ruimte. Laten we als voorbeeld de installatie "Yenisei" op ruimtevaartuigen noemen, die in actie komt als het nodig is om een ​​extra hoeveelheid energie te winnen, en deze zal moeten worden verkregen met behulp van zonnepanelen en isotopenbronnen.

Het onderwerp kernreactoren is dus behoorlijk uitgebreid, daarom is een diepgaande studie en begrip van de wetten van de kwantumfysica vereist. Maar het belang van kernreactoren voor de energie-industrie en de economie van de staat wordt ongetwijfeld al aangewakkerd met een aura van nut en voordelen.

Apparaat en werkingsprincipe

Krachtontgrendelingsmechanisme:

De transformatie van een stof gaat alleen gepaard met het vrijkomen van vrije energie als de stof een energiereserve heeft. Dit laatste betekent dat de microdeeltjes van de stof zich in een toestand bevinden met een grotere rustenergie dan in een andere mogelijke toestand waarnaar de overgang bestaat. Spontane overgang wordt altijd voorkomen door een energiebarrière, om te overwinnen waarvoor het microdeeltje een bepaalde hoeveelheid energie van buitenaf moet ontvangen - de energie van excitatie. De exo-energetische reactie bestaat erin dat bij de transformatie die volgt op de excitatie meer energie vrijkomt dan nodig is om het proces te stimuleren. Er zijn twee manieren om de energiebarrière te overwinnen: ofwel door de kinetische energie van de botsende deeltjes, ofwel door de bindingsenergie van het opkomende deeltje.

Als we rekening houden met de macroscopische schalen van het vrijkomen van energie, dan moet de kinetische energie die nodig is voor het opwekken van reacties alle of in het begin ten minste enkele van de deeltjes van de stof bevatten. Dit kan alleen worden bereikt door de temperatuur van het medium te verhogen tot een waarde waarbij de energie van thermische beweging de waarde van de energiedrempel benadert die het verloop van het proces beperkt. In het geval van moleculaire transformaties, dat wil zeggen chemische reacties, is een dergelijke toename meestal honderden kelvins, terwijl het in het geval van kernreacties ten minste 107 is vanwege de zeer hoge hoogte van de Coulomb-barrières van botsende kernen. Thermische excitatie van kernreacties is in de praktijk alleen uitgevoerd bij de synthese van de lichtste kernen, waarbij de Coulomb-barrières minimaal zijn (thermonucleaire fusie).

Excitatie door de verbindende deeltjes vereist geen grote kinetische energie en is daarom niet afhankelijk van de temperatuur van het medium, omdat het optreedt als gevolg van ongebruikte bindingen die inherent zijn aan de deeltjes van aantrekkende krachten. Maar aan de andere kant zijn de deeltjes zelf nodig om de reacties op te wekken. En als we dan weer niet een aparte reactiehandeling voor ogen hebben, maar de productie van energie op macroscopische schaal, dan kan dat alleen als er een kettingreactie plaatsvindt. Dit laatste ontstaat wanneer de deeltjes die de reactie opwekken weer verschijnen als producten van een exo-energetische reactie.

Ontwerp

Elke kernreactor bestaat uit de volgende onderdelen:

• Kern met splijtstof en moderator;
• Neutronenreflector die de kern omringt;
• Regelsysteem voor kettingreacties, inclusief noodbescherming;
• Stralingsbescherming;
• Afstandsbediening systeem.

Fysieke werkingsprincipes

Zie ook hoofdartikelen:

De huidige toestand van een kernreactor kan worden gekarakteriseerd door de effectieve nk of reactiviteit ρ , die verband houden met de volgende relatie:

Deze waarden worden gekenmerkt door de volgende waarden:

• k> 1 - de kettingreactie neemt toe in de tijd, de reactor is in superkritisch staat, zijn reactiviteit ρ > 0;
• k < 1 - реакция затухает, реактор - subkritisch, ρ < 0;
• k = 1, ρ = 0 - het aantal kernsplijtingen is constant, de reactor bevindt zich in een stal kritisch voorwaarde.

Kritieke toestand kernreactor:

De conversie van de vermenigvuldigingsfactor naar eenheid wordt bereikt door de vermenigvuldiging van neutronen in evenwicht te brengen met hun verliezen. Er zijn eigenlijk twee redenen voor verliezen: afvangen zonder splijting en lekkage van neutronen buiten het kweekmedium.

duidelijk, 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 voor thermische reactoren kan worden bepaald door de zogenaamde "formule van 4 factoren":

• η is de neutronenopbrengst per twee absorpties.

De volumes van moderne kernreactoren kunnen honderden m³ bereiken en worden voornamelijk niet bepaald door de kritische omstandigheden, maar door de mogelijkheden van warmteafvoer.

Kritiek volume kernreactor - het volume van de reactorkern in een kritieke toestand. Kritieke massa is de massa van het splijtbare materiaal van de reactor, die zich in een kritieke toestand bevindt.

Reactoren die worden gevoed door waterige oplossingen van zouten van zuivere splijtbare isotopen met een waterneutronenreflector hebben de laagste kritische massa. Voor 235 U is deze massa 0,8 kg, voor 239 Pu is dit 0,5 kg. Het is echter algemeen bekend dat de kritische massa van de LOPO-reactor ('s werelds eerste reactor met verrijkt uranium), die een berylliumoxidereflector had, 0,565 kg bedroeg, ondanks het feit dat de verrijkingsgraad in de 235-isotoop slechts licht was. meer dan 14%. Theoretisch heeft de kleinste kritische massa, waarvoor deze waarde slechts 10 g is.

Om neutronenlekkage te verminderen, krijgt de kern een bolvormige of bijna bolvormige vorm, zoals een korte cilinder of kubus, omdat deze cijfers de kleinste verhouding van oppervlakte tot volume hebben.

Ondanks het feit dat de waarde (e - 1) meestal klein is, is de rol van snelle neutronenvermenigvuldiging vrij groot, aangezien voor grote kernreactoren (K ∞ - 1)<< 1. Без этого процесса было бы невозможным создание первых графитовых реакторов на естественном уране.

Om een ​​kettingreactie op gang te brengen, worden bij de spontane splijting van uraniumkernen meestal voldoende neutronen geproduceerd. Het is ook mogelijk om een ​​externe bron van neutronen te gebruiken om de reactor te starten, bijvoorbeeld een mengsel van en, of andere stoffen.

jodium pit

Jodiumput - de toestand van een kernreactor nadat deze is stilgelegd, gekenmerkt door de accumulatie van de kortlevende xenon-isotoop. Dit proces leidt tot het tijdelijk optreden van significante negatieve reactiviteit, wat het op zijn beurt onmogelijk maakt om de reactor gedurende een bepaalde periode (ongeveer 1-2 dagen) tot zijn ontwerpcapaciteit te brengen.

Classificatie

Op afspraak

Volgens de aard van het gebruik van kernreactoren zijn onderverdeeld in:

• Vermogensreactoren ontworpen voor de productie van elektrische en thermische energie die wordt gebruikt in de energiesector, evenals voor de ontzilting van zeewater (ontziltingsreactoren worden ook als industrieel geclassificeerd). Dergelijke reactoren werden vooral gebruikt in kerncentrales. Het thermisch vermogen van moderne krachtreactoren bereikt 5 GW. Wijs in een aparte groep toe:
  • Transportreactoren ontworpen om energie te leveren aan voertuigmotoren. De breedste toepassingsgroepen zijn zeetransportreactoren die worden gebruikt op onderzeeërs en verschillende oppervlakteschepen, evenals reactoren die worden gebruikt in de ruimtetechnologie.
• Experimentele reactoren, ontworpen om verschillende fysieke grootheden te bestuderen, waarvan de waarde noodzakelijk is voor het ontwerp en de werking van kernreactoren; het vermogen van dergelijke reactoren is niet groter dan enkele kW.
• Onderzoeksreactoren, waarbij in de kern gecreëerde neutronen- en gammastraling worden gebruikt voor onderzoek op het gebied van kernfysica, vastestoffysica, stralingschemie, biologie, voor het testen van materialen die bedoeld zijn voor gebruik in intense neutronenfluxen (inclusief onderdelen van kernreactoren), voor de productie van isotopen. Het vermogen van onderzoeksreactoren is niet groter dan 100 MW. De vrijgekomen energie wordt meestal niet gebruikt.
• Industriële (wapens, isotopen) reactoren gebruikt om isotopen te produceren die op verschillende gebieden worden gebruikt. Het meest gebruikt voor de productie van materialen van kernwapenkwaliteit, zoals 239 Pu. Ook industriële omvatten reactoren die worden gebruikt voor ontzilting van zeewater.

Vaak worden reactoren gebruikt om twee of meer verschillende taken op te lossen, in welk geval ze worden genoemd multifunctioneel. Zo waren sommige kernreactoren, vooral aan het begin van de kernenergie, vooral bedoeld voor experimenten. Snelle neutronenreactoren kunnen tegelijkertijd energie opwekken en isotopen produceren. Industriële reactoren wekken, naast hun hoofdtaak, vaak elektrische en thermische energie op.

Volgens het neutronenspectrum

• Thermische (langzame) neutronenreactor ("thermische reactor")
• Snelle neutronenreactor ("snelle reactor")

Door brandstofplaatsing

• Heterogene reactoren, waarbij de brandstof discreet in de vorm van blokken in de kern wordt geplaatst, waartussen zich een moderator bevindt;
• Homogene reactoren, waarbij de brandstof en moderator een homogeen mengsel zijn (homogeen systeem).

In een heterogene reactor kunnen de brandstof en de moderator op afstand van elkaar worden geplaatst, in het bijzonder in een holtereactor omringt de moderator-reflector de holte met brandstof die de moderator niet bevat. Vanuit nucleair-fysisch oogpunt is het criterium van homogeniteit/heterogeniteit niet het ontwerp, maar de plaatsing van brandstofblokken op een afstand die de neutronenmoderatielengte in een bepaalde moderator overschrijdt. Zo zijn zogenaamde "close-rooster"-reactoren ontworpen om homogeen te zijn, hoewel de brandstof meestal wordt gescheiden van de moderator erin.

Blokken splijtstof in een heterogene reactor worden splijtstofassemblages (FA) genoemd, die in de kern op de knooppunten van een regelmatig rooster worden geplaatst en vormen cellen.

Op type brandstof

• uraniumisotopen 235, 238, 233 (235 U, 238 U, 233 U)
• plutoniumisotoop 239 ( 239 Pu), ook isotopen 239-242 Pu als mengsel met 238 U (MOX-brandstof)
• thorium isotoop 232 (232 Th) (via conversie naar 233 U)

Volgens de mate van verrijking:

• natuurlijk uranium
• laagverrijkt uranium
• hoogverrijkt uranium

Door chemische samenstelling:

• metalen U
• UC (uraniumcarbide), enz.

Op type koelvloeistof

• Gas, (zie Grafietgasreactor)
• D 2 O (zwaar water, zie Zwaar water kernreactor, CANDU)

Op type moderator

• C (grafiet, zie Grafiet-gasreactor, Grafiet-waterreactor)
• H 2 O (water, zie Lichtwaterreactor, Drukwaterreactor, VVER)
• D 2 O (zwaar water, zie Zwaar water kernreactor, CANDU)
• Metaalhydriden
• Zonder moderator (zie snelle neutronenreactor)

Met opzet

stoom generatie methode:

• Reactor met externe stoomgenerator (Zie PWR, VVER)

IAEA-classificatie

• PWR (drukwaterreactoren) - drukwaterreactor (drukwaterreactor);
• BWR (kookwaterreactor) - kokendwaterreactor;
• FBR (snelle kweekreactor) - snelle kweekreactor;
• GCR (gasgekoelde reactor) - gasgekoelde reactor;
• LWGR (lichtwatergrafietreactor) - grafiet-waterreactor
• PHWR (pressurised heavy water reactor) - zwaarwaterreactor

De meest voorkomende ter wereld zijn reactoren met water onder druk (ongeveer 62%) en kokend water (20%).

Reactor materialen

De materialen waaruit de reactoren zijn opgebouwd, werken bij hoge temperatuur op het gebied van neutronen, γ-quanta en splijtingsfragmenten. Daarom zijn niet alle materialen die in andere takken van technologie worden gebruikt, geschikt voor de constructie van reactoren. Bij het kiezen van reactormaterialen wordt rekening gehouden met hun stralingsweerstand, chemische inertie, absorptiedoorsnede en andere eigenschappen.

Stralingsinstabiliteit van materialen wordt minder beïnvloed bij hoge temperaturen. De mobiliteit van atomen wordt zo groot dat de kans op terugkeer van uit het kristalrooster geslagen atomen naar hun plaats of de recombinatie van waterstof en zuurstof tot een watermolecuul aanzienlijk toeneemt. Zo is de radiolyse van water onbeduidend in krachtige niet-kokende reactoren (bijvoorbeeld VVER), terwijl in krachtige onderzoeksreactoren een aanzienlijke hoeveelheid explosief mengsel vrijkomt. De reactoren hebben speciale systemen om het te verbranden.

Reactormaterialen komen met elkaar in contact (een bekleding van een splijtstofelement met koelvloeistof en splijtstof, brandstofcassettes met koelvloeistof en moderator, etc.). Uiteraard moeten de contactmaterialen chemisch inert (compatibel) zijn. Een voorbeeld van onverenigbaarheid is dat uranium en heet water een chemische reactie aangaan.

Voor de meeste materialen verslechteren de sterkte-eigenschappen sterk bij toenemende temperatuur. In energiereactoren werken structurele materialen bij hoge temperaturen. Dit beperkt de keuze van constructiematerialen, vooral voor die delen van een kernreactor die hoge druk moeten weerstaan.

Opbranden en reproductie van nucleaire brandstof

Tijdens de werking van een kernreactor, als gevolg van de ophoping van splijtingsfragmenten in de brandstof, verandert de isotopische en chemische samenstelling ervan en worden transuraniumelementen, voornamelijk isotopen, gevormd. De invloed van splijtingsfragmenten op de reactiviteit van een kernreactor heet vergiftiging(voor radioactieve fragmenten) en slakken(voor stabiele isotopen).

De belangrijkste reden voor de vergiftiging van de reactor is dat deze de grootste neutronenabsorptiedoorsnede heeft (2,6 10 6 schuur). Halfwaardetijd van 135 Xe T 1/2 = 9,2 uur; het delingsrendement is 6-7%. Het grootste deel van 135 Xe wordt gevormd als gevolg van verval ( T 1/2 = 6,8 uur). In geval van vergiftiging verandert Kef met 1-3%. De grote absorptiedoorsnede van 135 Xe en de aanwezigheid van de tussenisotoop 135 I leiden tot twee belangrijke fenomenen:

1. Tot een verhoging van de concentratie van 135 Xe en bijgevolg tot een vermindering van de reactiviteit van de reactor na zijn stopzetting of vermogensvermindering (“jodiumput”), die het onmogelijk maakt voor korte termijn stilstanden en fluctuaties in het uitgangsvermogen. Dit effect wordt ondervangen door een reactiviteitsmarge in te voeren in de regelgevende instanties. De diepte en duur van de jodiumput zijn afhankelijk van de neutronenflux Ф: bij Ф = 5 10 18 neutronen/(cm² sec) is de duur van de jodiumput ˜ 30 h, en de diepte is 2 keer groter dan de stationaire verandering in Keff veroorzaakt door 135 Xe-vergiftiging.
2. Door vergiftiging kunnen spatio-temporele fluctuaties van de neutronenflux , en daarmee van het reactorvermogen, optreden. Deze fluctuaties treden op bij Ф > 10 18 neutronen/(cm² sec) en grote reactorgroottes. Oscillatieperioden ˜ 10 uur.

Bij kernsplijting ontstaan ​​een groot aantal stabiele fragmenten, die qua absorptiedoorsnede verschillen van de absorptiedoorsnede van een splijtbare isotoop. De concentratie van fragmenten met een grote absorptiedoorsnede bereikt verzadiging tijdens de eerste paar dagen van reactorbedrijf. Dit zijn voornamelijk TVEL's van verschillende "leeftijden".

In het geval van volledige brandstofvervanging heeft de reactor een overmatige reactiviteit, die moet worden gecompenseerd, terwijl in het tweede geval compensatie alleen nodig is bij de eerste start van de reactor. Continu bijtanken maakt het mogelijk om de opbranddiepte te vergroten, aangezien de reactiviteit van de reactor wordt bepaald door de gemiddelde concentraties splijtbare isotopen.

De massa van de geladen brandstof is groter dan de massa van de geloste brandstof vanwege het "gewicht" van de vrijgekomen energie. Na het stilleggen van de reactor, eerst voornamelijk door splijting door vertraagde neutronen, en daarna, na 1-2 minuten, door β- en γ-straling van splijtingsfragmenten en transuraniumelementen, komt er nog steeds energie vrij in de splijtstof. Als de reactor lang genoeg werkte voordat hij werd uitgeschakeld, en 2 minuten na uitschakeling, is de energieafgifte ongeveer 3%, na 1 uur - 1%, na een dag - 0,4%, na een jaar - 0,05% van het oorspronkelijke vermogen.

De verhouding van het aantal splijtbare Pu-isotopen gevormd in een kernreactor tot de hoeveelheid uitgebrande 235 U heet conversieratio KK. De waarde van KK neemt toe met afnemende verrijking en burn-up. Voor een zwaarwaterreactor die draait op natuurlijk uranium, met een burnup van 10 GW dag/t K K = 0,55, en voor kleine burnups (in dit geval wordt K K genoemd initiële plutoniumcoëfficiënt) KK = 0,8. Als een kernreactor verbrandt en dezelfde isotopen produceert (kweekreactor), dan wordt de verhouding van de reproductiesnelheid tot de opbrandsnelheid genoemd reproductiesnelheid K V. In thermische reactoren 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 groeit en a valt.

Controle kernreactor

De besturing van een kernreactor is alleen mogelijk doordat tijdens de splijting een deel van de neutronen uit de fragmenten vliegt met een vertraging, die kan variëren van enkele milliseconden tot enkele minuten.

Om de reactor aan te sturen, worden absorberende staven gebruikt, die in de kern worden ingebracht, gemaakt van materialen die neutronen sterk absorberen (voornamelijk en enkele andere) en / of een oplossing van boorzuur, toegevoegd aan het koelmiddel in een bepaalde concentratie (boriumregulatie) . De beweging van de staven wordt geregeld door speciale mechanismen, aandrijvingen, die werken op signalen van de operator of apparatuur voor automatische regeling van de neutronenflux.

Bij verschillende calamiteiten in elke reactor wordt voorzien in een noodstop van de kettingreactie, uitgevoerd door alle absorberende staven in de kern te laten vallen - een noodbeveiligingssysteem.

Restwarmte

Een belangrijke kwestie die direct verband houdt met nucleaire veiligheid is vervalwarmte. Dit is een specifiek kenmerk van kernbrandstof, die erin bestaat dat na beëindiging van de kettingsplijtingsreactie en thermische inertie, die gebruikelijk is voor elke energiebron, de warmteafgifte in de reactor gedurende lange tijd voortduurt, waardoor een aantal technisch complexe problemen.

Vervalwarmte is een gevolg van het β- en γ-verval van splijtingsproducten, die zich tijdens de werking van de reactor in de brandstof hebben opgehoopt. De kernen van splijtingsproducten gaan als gevolg van verval over in een meer stabiele of volledig stabiele toestand met het vrijkomen van aanzienlijke energie.

Hoewel de afgiftesnelheid van de vervalwarmte snel daalt tot waarden die klein zijn in vergelijking met stationaire waarden, is deze in hoogvermogenreactoren in absolute termen significant. Om deze reden vereist het vrijkomen van vervalwarmte een lange tijd om warmteafvoer uit de reactorkern te verschaffen nadat deze is uitgeschakeld. Deze taak vereist de aanwezigheid van koelsystemen met betrouwbare stroomvoorziening in het ontwerp van de reactorfaciliteit, en vereist ook langdurige (binnen 3-4 jaar) opslag van verbruikte splijtstof in opslagfaciliteiten met een speciaal temperatuurregime - verbruikte splijtstofdokken , die zich meestal in de directe omgeving van de reactor bevinden.

zie ook

• Lijst van kernreactoren ontworpen en gebouwd in de Sovjet-Unie

Literatuur

• Levin V.E. Kernfysica en kernreactoren. 4e druk. - M.: Atomizdat, 1979.
• Shukolyukov A. Yu. "Uranus. natuurlijke kernreactor. "Chemie en leven" nr. 6, 1980, p. 20-24

Opmerkingen:

1. "ZEEP - Canada's eerste kernreactor", Canada Science and Technology Museum.
2. Greshilov A.A., Egupov N.D., Matushchenko A.M. Nucleair schild. - M.: Logos, 2008. - 438 d. -

I. Ontwerp van een kernreactor

Een kernreactor bestaat uit de volgende vijf hoofdelementen:

1) nucleaire brandstof;

2) neutronenmoderator;

3) regelgevende systemen;

4) koelsystemen;

5) beschermend scherm.

1. Kernbrandstof.

Kernbrandstof is een bron van energie. Er zijn momenteel drie soorten splijtstoffen bekend:

a) uranium 235, dat 0,7% in natuurlijk uranium is, of 1/140 deel;

6) plutonium 239, dat in sommige reactoren wordt gevormd op basis van uranium 238, dat bijna de volledige massa natuurlijk uranium vormt (99,3%, of 139/140 delen).

Door neutronen te vangen, veranderen de kernen van uranium 238 in kernen van neptunium - het 93e element van het periodiek systeem van Mendelejev; de laatste veranderen op hun beurt in plutoniumkernen - het 94e element van het periodiek systeem. Plutonium wordt gemakkelijk met chemische middelen uit bestraald uranium gewonnen en kan als nucleaire brandstof worden gebruikt;

c) uranium 233, een kunstmatige isotoop van uranium verkregen uit thorium.

In tegenstelling tot uranium 235, dat in natuurlijk uranium wordt aangetroffen, worden plutonium 239 en uranium 233 alleen kunstmatig geproduceerd. Daarom worden ze secundaire nucleaire brandstof genoemd; uranium 238 en thorium 232 zijn de bron van dergelijke brandstof.

Van alle hierboven genoemde soorten nucleaire brandstof is uranium dus de belangrijkste. Dit verklaart de enorme omvang die de vooruitzichten en exploratie van uraniumvoorraden in alle landen krijgen.

De energie die vrijkomt in een kernreactor wordt soms vergeleken met de energie die vrijkomt bij een chemische verbrandingsreactie. Er is echter een fundamenteel verschil tussen hen.

De hoeveelheid warmte die wordt verkregen bij het splijten van uranium is onmetelijk groter dan de hoeveelheid warmte die wordt verkregen door bijvoorbeeld steenkool te verbranden: 1 kg uranium 235, in volume gelijk aan een pakje sigaretten, zou theoretisch evenveel energie kunnen leveren als 2600 ton steenkool.

Deze energiemogelijkheden worden echter niet volledig benut, aangezien niet al het uranium-235 kan worden gescheiden van natuurlijk uranium. Daardoor komt 1 kg uranium, afhankelijk van de mate van verrijking met uranium 235, momenteel overeen met ongeveer 10 ton steenkool. Maar er moet rekening mee worden gehouden dat het gebruik van nucleaire brandstof het transport vergemakkelijkt en bijgevolg de brandstofkosten aanzienlijk verlaagt. Britse experts hebben berekend dat ze door uranium te verrijken de warmte die in de reactoren wordt opgenomen met 10 keer kunnen verhogen, wat neerkomt op 1 ton uranium op 100.000 ton steenkool.

Het tweede verschil tussen het proces van kernsplijting, dat verloopt met het vrijkomen van warmte, en chemische verbranding is dat de verbrandingsreactie zuurstof vereist, terwijl de excitatie van een kettingreactie slechts enkele neutronen en een bepaalde massa nucleaire brandstof vereist, gelijk aan tot de kritische massa, waarvan we de definitie al hebben gegeven in de paragraaf over de atoombom.

En ten slotte gaat het onzichtbare proces van kernsplijting gepaard met de emissie van uiterst schadelijke straling, waartegen bescherming moet worden geboden.

2. Neutronenmoderator.

Om de verspreiding van vervalproducten in de reactor te voorkomen, moet splijtstof in speciale hulzen worden geplaatst. Voor de vervaardiging van dergelijke schalen kan aluminium worden gebruikt (de temperatuur van de koeler mag niet hoger zijn dan 200 °), en nog beter, beryllium of zirkonium - nieuwe metalen, waarvan de bereiding in zuivere vorm met grote moeilijkheden gepaard gaat.

De neutronen die gevormd worden tijdens het proces van kernsplijting (gemiddeld 2-3 neutronen tijdens de splijting van één kern van een zwaar element) hebben een bepaalde energie. Om de kans op splijting door neutronen van andere kernen zo groot mogelijk te maken, zonder welke de reactie niet zelfvoorzienend is, is het noodzakelijk dat deze neutronen een deel van hun snelheid verliezen. Dit wordt bereikt door een moderator in de reactor te plaatsen, waarin snelle neutronen door talloze opeenvolgende botsingen worden omgezet in langzame neutronen. Aangezien de stof die als moderator wordt gebruikt kernen moet hebben met een massa die ongeveer gelijk is aan de massa van neutronen, dat wil zeggen de kernen van lichte elementen, werd vanaf het begin zwaar water als moderator gebruikt (D20, waarbij D deuterium is , die lichte waterstof verving in gewoon water H20). Nu proberen ze echter steeds meer grafiet te gebruiken - het is goedkoper en geeft bijna hetzelfde effect.

Een ton zwaar water gekocht in Zweden kost 70-80 miljoen frank. Op de Conferentie van Genève over het vreedzame gebruik van atoomenergie kondigden de Amerikanen aan dat ze binnenkort zwaar water zouden kunnen verkopen tegen een prijs van 22 miljoen frank per ton.

Een ton grafiet kost 400.000 frank en een ton berylliumoxide kost 20 miljoen frank.

Het materiaal dat als moderator wordt gebruikt, moet zuiver zijn om verlies van neutronen te voorkomen wanneer ze door de moderator gaan. Aan het einde van de run hebben neutronen een gemiddelde snelheid van ongeveer 2200 m/sec, terwijl hun beginsnelheid ongeveer 20 duizend km/sec was. In reactoren vindt de afgifte van warmte geleidelijk plaats en kan deze worden gecontroleerd, in tegenstelling tot de atoombom, waar deze onmiddellijk plaatsvindt en het karakter van een explosie aanneemt.

Sommige typen snelle neutronenreactoren hebben geen moderator nodig.

3. Regelgevend systeem.

Een persoon moet naar believen een kernreactie kunnen veroorzaken, reguleren en stoppen. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van regelstaven van boriumstaal of cadmium, materialen die neutronen kunnen absorberen. Afhankelijk van de diepte tot waar de regelstaven in de reactor worden neergelaten, neemt het aantal neutronen in de kern toe of af, waardoor het uiteindelijk mogelijk wordt het proces te sturen. De stuurstangen worden automatisch bestuurd door servomechanismen; sommige van deze staven kunnen bij gevaar onmiddellijk in de kern vallen.

Aanvankelijk werd gevreesd dat de explosie van de reactor dezelfde schade zou aanrichten als de explosie van een atoombom. Om te bewijzen dat een reactorexplosie alleen plaatsvindt onder andere omstandigheden dan de gebruikelijke en geen ernstig gevaar vormt voor de bevolking die in de buurt van de kerncentrale woont, hebben de Amerikanen opzettelijk één zogenaamde "kokende" reactor opgeblazen. Er was inderdaad een explosie die we kunnen karakteriseren als "klassiek", dat wil zeggen niet-nucleair; dit bewijst eens te meer dat kernreactoren kunnen worden gebouwd in de buurt van bevolkte gebieden zonder dat er een bijzonder gevaar bestaat voor laatstgenoemde.

4. Koelsysteem.

Bij kernsplijting komt een bepaalde energie vrij, die wordt overgedragen aan de vervalproducten en de resulterende neutronen. Deze energie wordt omgezet in thermische energie als gevolg van talrijke botsingen van neutronen, daarom moet warmte worden verwijderd om een ​​snelle reactorstoring te voorkomen. In reactoren die zijn ontworpen om radioactieve isotopen te produceren, wordt deze warmte niet gebruikt, terwijl in reactoren die zijn ontworpen om energie te produceren, het juist het hoofdproduct wordt. Koelen kan met gas of water, dat onder druk door speciale buizen in de reactor circuleert en vervolgens wordt gekoeld in een warmtewisselaar. De vrijgekomen warmte kan worden gebruikt om de stoom te verwarmen die de op de generator aangesloten turbine laat draaien; zo'n apparaat zou een kerncentrale zijn.

5. Beschermend scherm.

Om de schadelijke effecten van neutronen die uit de reactor kunnen vliegen te vermijden en om jezelf te beschermen tegen de gammastraling die tijdens de reactie wordt uitgezonden, is een betrouwbare bescherming noodzakelijk. Wetenschappers hebben berekend dat een reactor met een capaciteit van 100 duizend kW zo'n hoeveelheid radioactieve straling uitzendt dat een persoon die zich op een afstand van 100 m ervan bevindt, binnen 2 minuten zal ontvangen. dodelijke dosis. Om de bescherming van het personeel dat de reactor onderhoudt te garanderen, zijn muren van twee meter lang gebouwd van speciaal beton met loden platen.

De eerste reactor werd in december 1942 gebouwd door de Italiaan Fermi. Tegen het einde van 1955 waren er ongeveer 50 kernreactoren in de wereld (VS -2 1, Engeland - 4, Canada - 2, Frankrijk - 2). Hieraan moet worden toegevoegd dat begin 1956 ongeveer 50 meer reactoren werden ontworpen voor onderzoeks- en industriële doeleinden (VS - 23, Frankrijk - 4, Engeland - 3, Canada - 1).

De typen van deze reactoren zijn zeer divers, variërend van langzame neutronenreactoren met grafietmoderators en natuurlijk uranium als brandstof tot snelle neutronenreactoren met uranium verrijkt met plutonium of uranium 233 kunstmatig verkregen uit thorium als brandstof.

Naast deze twee tegengestelde typen zijn er een aantal reactoren die van elkaar verschillen, hetzij in de samenstelling van de splijtstof, hetzij in het type moderator, of in het koelmiddel.

Het is heel belangrijk op te merken dat, hoewel de theoretische kant van de kwestie nu goed wordt bestudeerd door specialisten in alle landen, verschillende landen in de praktijk nog niet hetzelfde niveau hebben bereikt. De Verenigde Staten en Rusland lopen voor op andere landen. Men kan stellen dat de toekomst van atoomenergie vooral zal afhangen van de vooruitgang van de technologie.

auteur Ivanov Igor Pierovich

Het toestel van de LHC-collider Nu wat foto's. Een collider is een botsende deeltjesversneller. Daar versnellen deeltjes langs twee ringen en botsen met elkaar. Dit is de grootste experimentele faciliteit ter wereld, omdat de lengte van deze ring - de tunnel -

Uit het boek Het nieuwste feitenboek. Deel 3 [Natuurkunde, scheikunde en technologie. Geschiedenis en archeologie. Diversen] auteur Kondrashov Anatoly Pavlovich

Uit het boek The Atomic Problem door Ren Philip

Uit boek 5b. elektriciteit en magnetisme auteur Feynman Richard Phillips

Uit het boek van de auteur

Hoofdstuk VIII Het werkingsprincipe en de mogelijkheden van een kernreactor I. Het ontwerp van een kernreactor Een kernreactor bestaat uit de volgende vijf hoofdelementen: 1) splijtstof 2) neutronenmoderator 3) regelsysteem 4) koelsysteem ; 5) beschermend

Uit het boek van de auteur

Hoofdstuk 11 INTERNE APPARAAT VAN DIELECTRIC §1. Moleculaire dipolen§2. Elektronische polarisatie §3. polaire moleculen; oriënterende polarisatie§4. Elektrische velden in de holtes van een diëlektricum §5. Diëlektrische constante van vloeistoffen; Clausius-formule - Mossotti§6.

Het belang van kernenergie in de moderne wereld

Kernenergie heeft de afgelopen decennia een enorme stap voorwaarts gemaakt en is voor veel landen een van de belangrijkste bronnen van elektriciteit geworden. Tegelijkertijd moet worden bedacht dat achter de ontwikkeling van deze sector van de nationale economie de enorme inspanningen schuilgaan van tienduizenden wetenschappers, ingenieurs en gewone arbeiders die er alles aan doen om ervoor te zorgen dat het "vreedzame atoom" niet draait tot een reële bedreiging voor miljoenen mensen. De echte kern van elke kerncentrale is een kernreactor.

De geschiedenis van de oprichting van een kernreactor

Het eerste dergelijke apparaat werd gebouwd op het hoogtepunt van de Tweede Wereldoorlog in de VS door de beroemde wetenschapper en ingenieur E. Fermi. Vanwege zijn ongewone uiterlijk, dat lijkt op een stapel grafietblokken die op elkaar zijn gestapeld, werd deze kernreactor de Chicago Stack genoemd. Het is vermeldenswaard dat dit apparaat werkte op uranium, dat net tussen de blokken werd geplaatst.

Oprichting van een kernreactor in de Sovjet-Unie

Ook in ons land kregen nucleaire vraagstukken meer aandacht. Ondanks het feit dat de belangrijkste inspanningen van wetenschappers waren gericht op de militaire toepassing van het atoom, gebruikten ze de verkregen resultaten ook actief voor vreedzame doeleinden. De eerste kernreactor, met de codenaam F-1, werd eind december 1946 gebouwd door een groep wetenschappers onder leiding van de beroemde natuurkundige I. Kurchatov. Het belangrijkste nadeel was de afwezigheid van een koelsysteem, dus de kracht van de energie die erdoor vrijkwam, was uiterst onbeduidend. Tegelijkertijd voltooiden Sovjet-onderzoekers het werk dat ze waren begonnen, wat slechts acht jaar later resulteerde in de opening van 's werelds eerste kerncentrale in de stad Obninsk.

Het werkingsprincipe van de reactor:

Een kernreactor is een uiterst complex en gevaarlijk technisch apparaat. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het feit dat tijdens het verval van uranium verschillende neutronen vrijkomen, die op hun beurt elementaire deeltjes uit naburige uraniumatomen uitschakelen. Bij deze kettingreactie komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij in de vorm van warmte en gammastraling. Tegelijkertijd moet er rekening mee worden gehouden dat als deze reactie op geen enkele manier wordt gecontroleerd, de splijting van uraniumatomen in de kortst mogelijke tijd kan leiden tot een krachtige explosie met ongewenste gevolgen.

Om de reactie binnen een strikt gedefinieerd kader te laten verlopen, is het ontwerp van een kernreactor van groot belang. Momenteel is elke dergelijke structuur een soort ketel waardoor het koelmiddel stroomt. Water wordt meestal in deze hoedanigheid gebruikt, maar er zijn kerncentrales die vloeibaar grafiet of zwaar water gebruiken. Een moderne kernreactor is niet denkbaar zonder honderden speciale zeshoekige cassettes. Ze bevatten brandstofelementen, door de kanalen waarvan koelvloeistoffen stromen. Deze cassette is gecoat met een speciale laag die neutronen kan weerkaatsen en daardoor de kettingreactie afremt.

Kernreactor en zijn bescherming

Het heeft verschillende beschermingsniveaus. Naast het lichaam zelf is het bovenop bedekt met speciale thermische isolatie en biologische bescherming. Technisch gezien is dit een krachtige bunker van gewapend beton waarvan de deuren zo dicht mogelijk gesloten zijn.

Ook wordt, indien nodig, de reactor snel gekoeld een emmer water en ijs.

Element	Warmte capaciteit
	Koelstaaf 10k(Engelse 10k koelvloeistofcel)
	10 000
	Koelstaaf 30k(Eng. 30K koelvloeistofcel)
	30 000
	Koelstaaf 60k(eng. 60K koelvloeistofcel)
	60 000
	rode condensator(Engelse RSH-condensor)
	19 999
	Door een oververhitte condensator in het knutselrooster te plaatsen samen met redstone-stof, kun je de warmtevoorraad aanvullen met 10000 eT. Er zijn dus twee soorten stof nodig om de condensator volledig te herstellen.
	Lapis-condensator(Engelse LZH-condensor)
	99 999
	Het wordt niet alleen aangevuld met redstone (5000 eT), maar ook met lapis lazuli voor 40000 eT.

Kernreactorkoeling (tot versie 1.106)

• De koelstaaf kan 10.000 eT opslaan en koelt elke seconde 1 eT af.
• De reactorschil slaat ook 10.000 eT op, koelt elke seconde af met een kans van 10% op 1 eT (gemiddeld 0,1 eT). Door de thermoplaten kunnen brandstofelementen en warmteverspreiders warmte verdelen over een groter aantal koelelementen.
• De warmteverspreider slaat 10.000 eT op en balanceert ook de warmteniveaus van nabijgelegen elementen, maar herverdeelt niet meer dan 6 eT/s naar elk. Het herverdeelt ook de warmte naar de behuizing, tot wel 25 eT/s.
• Passieve koeling.

• Elk luchtblok dat de reactor omringt in een gebied van 3x3x3 rond de kernreactor koelt de romp met 0,25 eT/s, en elk blok water koelt met 1 eT/s.
• Daarnaast wordt de reactor zelf gekoeld met 1 eT/s, dankzij het interne ventilatiesysteem.
• Elke extra reactorkamer wordt ook geventileerd en koelt de romp met nog eens 2 eT/s.
• Maar als er lavablokken (bronnen of stromingen) in de 3x3x3 zone zijn, dan verminderen ze de afkoeling van de romp met 3 eT/s. En het branden van vuur in dezelfde ruimte vermindert de koeling met 0,5 eT/s.

Als de totale koeling negatief is, dan is de koeling nul. Dat wil zeggen, het reactorvat zal niet worden gekoeld. Er kan worden berekend dat de maximale passieve koeling is: 1+6*2+20*1 = 33 eT/s.

• Noodkoeling (tot versie 1.106).

Naast conventionele koelsystemen zijn er "nood"-koelers die kunnen worden gebruikt voor noodkoeling van de reactor (zelfs bij hoge warmteafgifte):

• Een emmer water die in de kern wordt geplaatst, koelt het kernreactorvat met 250 eT als het wordt verwarmd met ten minste 4.000 eT.
• IJs koelt het lichaam met 300 eT af als het met minstens 300 eT wordt verwarmd.

Classificatie van kernreactoren

Kernreactoren hebben hun eigen classificatie: MK1, MK2, MK3, MK4 en MK5. Types worden bepaald door het vrijkomen van warmte en energie, evenals enkele andere aspecten. MK1 is de veiligste, maar genereert de minste energie. MK5 genereert de meeste energie bij de grootste kans op explosie.

MK1

Het veiligste type reactor, die helemaal niet opwarmt en tegelijkertijd de minste energie produceert. Het is verdeeld in twee subtypes: MK1A - een die voldoet aan klassevoorwaarden ongeacht de omgeving en MK1B - een die passieve koeling vereist om te voldoen aan klasse 1-normen.

MK2

Het meest optimale type reactor, dat, wanneer hij op vol vermogen werkt, niet meer dan 8500 eT per cyclus opwarmt (de tijd waarin het brandstofelement de tijd heeft om volledig te ontladen of 10.000 seconden). Het is dus de optimale warmte/energie-afweging. Voor dit type reactoren is er ook een aparte classificatie MK2x, waarbij x het aantal cycli is dat de reactor zal draaien zonder kritische oververhitting. Het aantal kan lopen van 1 (één cyclus) tot E (16 cycli of meer). MK2-E is de maatstaf onder alle kernreactoren, omdat het praktisch eeuwig is. (Dat wil zeggen, voor het einde van de 16e cyclus heeft de reactor tijd om af te koelen tot 0 eT)

MK3

Een reactor die minimaal 1/10e van een volledige cyclus kan draaien zonder waterverdamping/bloksmelting. Krachtiger dan MK1 en MK2, maar vereist extra toezicht, omdat de temperatuur na verloop van tijd een kritiek niveau kan bereiken.

MK4

Een reactor die minimaal 1/10e van een volledige cyclus kan draaien zonder explosies. De krachtigste van de operationele typen kernreactoren, die de meeste aandacht vereist. Vereist constant toezicht. Voor het eerst publiceert het ongeveer 200.000 tot 1.000.000 EU.

MK5

Kernreactoren van de 5e klasse zijn onbruikbaar, voornamelijk gebruikt om te bewijzen dat ze ontploffen. Hoewel het mogelijk is om een ​​werkbare reactor van deze klasse te maken, heeft dit echter geen zin.

Aanvullende classificatie

Hoewel reactoren al maar liefst 5 klassen hebben, worden reactoren soms onderverdeeld in meerdere kleinere, maar belangrijke subklassen van type koeling, efficiëntie en productiviteit.

Koeling

-SUC(koelvloeistoffen voor eenmalig gebruik - koelelementen voor eenmalig gebruik)

• vóór versie 1.106 duidde deze markering op een noodkoeling van de reactor (met emmers water of ijs). Typisch worden dergelijke reactoren zelden of helemaal niet gebruikt, vanwege het feit dat de reactor mogelijk niet erg lang zonder toezicht werkt. Dit werd vaak gebruikt voor de Mk3 of Mk4.
• na versie 1.106 verschenen thermische condensatoren. De subklasse -SUC geeft nu de aanwezigheid van thermische condensatoren in het circuit aan. Hun warmtecapaciteit kan snel worden hersteld, maar tegelijkertijd moet je rood stof of lapis lazuli uitgeven.

efficiëntie

Efficiëntie is het gemiddelde aantal pulsen dat door de splijtstofstaven wordt geproduceerd. Dit is grofweg de hoeveelheid miljoenen energie die wordt ontvangen als gevolg van de werking van de reactor, gedeeld door het aantal splijtstofelementen. Maar in het geval van verrijkingsschakelingen wordt een deel van de pulsen besteed aan verrijking, en in dit geval komt het rendement niet helemaal overeen met de ontvangen energie en zal hoger zijn.

Twin- en quad-brandstofstaven hebben een hogere basisefficiëntie in vergelijking met enkele. Op zichzelf produceren enkele brandstofstaven één impuls, dubbel - twee, viervoudig - drie. Als een van de vier aangrenzende cellen een ander brandstofelement, een leeg brandstofelement of een neutronenreflector bevat, dan neemt het aantal pulsen toe met één, dat wil zeggen met maximaal 4. Uit het voorgaande wordt duidelijk dat het rendement kan niet kleiner zijn dan 1 of meer dan 7.

Markering	Betekenis efficiëntie
EE	=1
ED	>1 en<2
EU	≥2 en<3
EB	≥3 en<4
EA	≥4 en<5
EA+	≥5 en<6
EA++	≥6 en<7
EA*	=7

Andere subklassen

Soms ziet u extra letters, afkortingen of andere symbolen op reactordiagrammen. Hoewel deze symbolen worden gebruikt (de subklasse -SUC was bijvoorbeeld niet eerder officieel geregistreerd), zijn ze niet erg populair. Daarom kun je je reactor minstens Mk9000-2 EA ^ dzhigurda noemen, maar dit type reactor zal gewoon niet worden begrepen en als een grap worden beschouwd.

reactor constructie

We weten allemaal dat de reactor opwarmt en er plotseling een explosie kan plaatsvinden. En we moeten het uit en aan zetten. Hieronder leest u hoe u uw huis kunt beschermen en hoe u optimaal kunt profiteren van een reactor die nooit zal ontploffen. In dit geval zou je al 6 reactorkamers moeten hebben geleverd.

Uitzicht op de reactor met kamers. Kernreactor binnen.

1. Omring de reactor met gewapende steen (5x5x5)
2. Maak passieve koeling, dat wil zeggen, vul de hele reactor met water. Giet het van bovenaf, want het water zal naar beneden stromen. Met een dergelijk schema wordt de reactor met 33 eT per seconde gekoeld.
3. Haal de maximale hoeveelheid energie die wordt opgewekt met koelstaven etc. Let op, want als er ook maar 1 warmteverspreider verkeerd wordt geplaatst, kan er een ramp ontstaan! (Schema getoond voor versie vóór 1.106)
4. Zodat onze MFE niet explodeert door hoogspanning, hebben we een transformator geplaatst, zoals op de foto.

Reactor Mk-V EB

Veel mensen weten dat updates veranderingen met zich meebrengen. Een van deze updates introduceerde nieuwe brandstofstaven - dubbel en quad. Bovenstaande afbeelding past niet op deze splijtstofstaven. Hieronder volgt een gedetailleerde beschrijving van de vervaardiging van een nogal gevaarlijke, maar effectieve reactor. Om dit te doen, heeft IndustrialCraft 2 Nuclear Control nodig. Deze reactor vulde de MFSU en MFE in ongeveer 30 minuten realtime. Helaas is dit een reactor van de MK4-klasse. Maar hij vervulde zijn taak door op te warmen tot 6500 eT. Het wordt aanbevolen om 6500 op de temperatuursensor te plaatsen en een alarm en een noodstopsysteem op de sensor aan te sluiten. Als het alarm langer dan twee minuten schreeuwt, is het beter om de reactor handmatig uit te schakelen. Het gebouw is hetzelfde als hierboven. Alleen de locatie van de componenten is gewijzigd.

Uitgangsvermogen: 360 EU/t

Totale EU: 72.000.000 EU

Generatietijd: 10 min. 26 sec.

Herlaadtijd: Onmogelijk

Maximale cycli: 6,26% cyclus

Totale tijd: nooit

Het belangrijkste in zo'n reactor is dat je hem niet laat ontploffen!

Mk-II-E-SUC Breeder EA+ reactor met arme brandstofverrijking

Een redelijk efficiënt maar duur type reactor. Het produceert 720.000 eT per minuut en de condensatoren worden 27/100, dus zonder de condensatoren af ​​te koelen, zal de reactor 3 minuten cycli weerstaan, en de 4e zal hem vrijwel zeker opblazen. Het is mogelijk om lege splijtstofstaven te installeren voor verrijking. Het wordt aanbevolen om de reactor aan te sluiten op een timer en de reactor te omsluiten in een "sarcofaag" gemaakt van versterkte steen. Vanwege de hoge uitgangsspanning (600 EU/t) zijn hoogspanningsdraden en een HV-transformator vereist.

Uitgangsvermogen: 600 EU/t

Totale EU: 120.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Reactor Mk-I EB

De elementen worden helemaal niet warm, 6 viervoudige splijtstofstaven werken.

Uitgangsvermogen: 360 EU/t

Totale EU: 72.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Oplaadtijd: Niet vereist

Maximale cycli: oneindig

Totale tijd: 2 uur 46 minuten 40 seconden.

Reactor Mk-I EA++

Laag vermogen, maar zuinig in grondstoffen en goedkoop te bouwen. Vereist neutronenreflectoren.

Uitgangsvermogen: 60 EU/t

Totale EU: 12.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Oplaadtijd: Niet vereist

Maximale cycli: oneindig

Totale tijd: 2 uur 46 minuten 40 seconden.

Reactor Mk-I EA*

Gemiddeld vermogen maar relatief goedkoop en zo efficiënt mogelijk. Vereist neutronenreflectoren.

Uitgangsvermogen: 140 EU/t

Totale EU: 28.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Oplaadtijd: Niet vereist

Maximale cycli: oneindig

Totale tijd: 2 uur 46 minuten 40 seconden.

Reactor Mk-II-E-SUC Breeder EA+, uraniumverrijking

Compact en goedkoop om uraniumverrijker te bouwen. De veilige bedrijfstijd is 2 minuten en 20 seconden, waarna het wordt aanbevolen om lapis lazuli-condensatoren te repareren (repareren van één - 2 lapis lazuli + 1 redstone), waardoor u de reactor constant moet controleren. Vanwege ongelijkmatige verrijking wordt ook aanbevolen om sterk verrijkte staven uit te wisselen met zwak verrijkte. Tegelijkertijd kan het 48.000.000 EU per cyclus uitgeven.

Uitgangsvermogen: 240 EU/t

Totale EU: 48.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Oplaadtijd: Niet vereist

Maximale cycli: oneindig

Totale tijd: 2 uur 46 minuten 40 seconden.

Reactor Mk-I EC

Reactor "Kamer". Het heeft een laag vermogen, maar het is erg goedkoop en absoluut veilig - al het toezicht op de reactor komt neer op het vervangen van de staven, omdat koeling door ventilatie de warmteontwikkeling 2 keer overschrijdt. Het is het beste om het dicht bij de MFE / MFSU te plaatsen en ze in te stellen om een ​​redstone-signaal uit te zenden wanneer het gedeeltelijk is opgeladen (uitzenden indien gedeeltelijk gevuld), zodat de reactor automatisch de energieopslag vult en uitschakelt wanneer deze vol is. Voor het vervaardigen van alle componenten zijn 292 koperen, 102 ijzer, 24 goud, 8 redstone, 7 rubber, 7 tin, 2 eenheden licht stof en lapis lazuli en 6 eenheden uraniumerts nodig. Het geeft 16 miljoen EU per cyclus.

Uitgangsvermogen: 80 EU/t

Totale EU: 32.000.000 EU

Generatietijd: volledige cyclus

Oplaadtijd: Niet vereist

Maximale cycli: oneindig

Totale tijd: ongeveer 5 uur 33 minuten 00 sec.

Reactortimer

De reactoren van de MK3- en MK4-klasse produceren in korte tijd veel vermogen, maar ze hebben de neiging om onbeheerd te ontploffen. Maar met behulp van een timer kun je zelfs deze grillige reactoren laten werken zonder kritische oververhitting en je bijvoorbeeld laten vertrekken om zand op te graven voor je cactusboerderij. Hier zijn drie voorbeelden van timers:

• Timer van dispenser, houten knop en pijlen (Fig. 1). Een afgevuurde pijl is een entiteit met een levensduur van 1 minuut. Bij het aansluiten van een houten knop met een pijl erin op de reactor, zal het ongeveer 1 minuut werken. 1,5 sec. Het is het beste om de toegang tot de houten knop te openen, dan is het mogelijk om de reactor dringend te stoppen. Tegelijkertijd neemt het verbruik van pijlen af, aangezien wanneer de dispenser is aangesloten op een andere knop, behalve de houten, na het indrukken van de dispenser, de dispenser 3 pijlen tegelijk afvuurt vanwege het meervoudige signaal.
• Timer voor houten drukplaten (Fig. 2). De houten drukplaat reageert als er een voorwerp op valt. Gedropte items hebben een "levensduur" van 5 minuten (SMP kan afwijkingen hebben als gevolg van ping), en als u de plaat op de reactor aansluit, werkt deze ~ 5 minuten. 1 seconde. Wanneer u veel timers maakt, kunt u deze timer op de eerste plaats in de keten plaatsen om geen dispenser te plaatsen. Vervolgens wordt de hele reeks timers geactiveerd doordat de speler een item op de drukplaat gooit.
• Repeater-timer (Fig. 3). De repeater-timer kan worden gebruikt om de vertraging van de reactor te verfijnen, maar het is erg omslachtig en vereist veel middelen om zelfs een kleine vertraging te creëren. De timer zelf is een signaalondersteuningslijn (10.6). Zoals je kunt zien, neemt het veel ruimte in beslag, en voor een signaalvertraging van 1,2 seconden. maar liefst 7 repeaters zijn vereist (21

  Passieve koeling (tot versie 1.106)

  De basiskoeling van de reactor zelf is 1. Vervolgens wordt het 3x3x3 gebied rond de reactor gecontroleerd. Elke reactorkamer voegt 2 toe aan de koeling. Waterblok (bron of stroom) voegt 1 toe. Lavablok (bron of stroom) vermindert met 3. Lucht- en vuurblokken worden afzonderlijk geteld. Ze dragen bij aan de kilte (aantal luchtblokken-2×aantal vuurblokken)/4(als het resultaat van de deling geen geheel getal is, wordt het breukdeel weggegooid). Als de totale koeling kleiner is dan 0, wordt deze als gelijk aan 0 beschouwd.
  Dat wil zeggen dat het reactorvat niet kan opwarmen door externe factoren. In het ergste geval wordt hij simpelweg niet gekoeld door passieve koeling.

  Temperatuur

  Bij hoge temperaturen begint de reactor het milieu nadelig te beïnvloeden. Dit effect is afhankelijk van de verwarmingsfactor. Verwarmingscoëfficiënt = huidige RPV-temperatuur / maximale temperatuur, waar Maximale reactortemperatuur=10000+1000*aantal reactorkamers+100*aantal thermoplaten in de reactor.
  Als de verwarmingsfactor is:

  • <0,4 - никаких последствий нет.
  • >=0.4 - er is een kans 1.5× (verwarmingscoëfficiënt-0.4) dat een willekeurig blok in de zone wordt geselecteerd 5×5×5, en als het een brandbaar blok blijkt te zijn, zoals bladeren, een houtblok, wol of bed, dan zal het branden.
  Dat wil zeggen, met een verwarmingscoëfficiënt van 0,4 is de kans nul, met 0,67 zal het 100% hoger zijn. Dat wil zeggen, bij een verwarmingscoëfficiënt van 0,85 is de kans 4 × (0,85-0,7) = 0,6 (60%) en bij 0,95 en hoger is de kans 4 × (95-70) = 1 (100 % ). Afhankelijk van het bloktype gebeurt het volgende:
  • als het een centraal blok is (de reactor zelf) of een gesteenteblok, dan is er geen effect.
  • stenen blokken (inclusief trappen en erts), ijzeren blokken (inclusief reactorblokken), lava, aarde, klei zullen worden omgezet in lavastroom.
  • als het een luchtblok is, zal het proberen een vuur op zijn plaats te maken (als er geen solide blokken in de buurt zijn, zal er geen vuur spawnen).
  • de resterende blokken (inclusief water) zullen verdampen en in plaats daarvan zal er ook worden geprobeerd een vuur aan te steken.
  • >=1 - Explosie! Het basisexplosievermogen is 10. Elk brandstofelement in de reactor verhoogt het explosievermogen met 3 eenheden en elke reactorbehuizing vermindert het met één. Ook is het explosievermogen beperkt tot maximaal 45 eenheden. In termen van het aantal blokken dat eruit valt, is deze explosie vergelijkbaar met een atoombom, 99% van de blokken na de explosie zullen worden vernietigd en de daling zal slechts 1% zijn.

  Berekening van verwarming of laagverrijkte splijtstofstaaf, dan wordt het reactordrukvat verwarmd met 1 eT.

• Als dit een emmer water is en de temperatuur van het reactorvat is meer dan 4000 eT, dan wordt het vat gekoeld met 250 eT en wordt de wateremmer vervangen door een lege emmer.
• Als het een lava-emmer is, wordt het reactorvat met 2000 eT verwarmd en wordt de lava-emmer vervangen door een lege emmer.
• Als het een blok ijs is en de temperatuur van de romp is meer dan 300 eT, dan wordt de romp gekoeld met 300 eT en wordt de hoeveelheid ijs met 1 verminderd. Dat wil zeggen, de hele stapel ijs zal niet verdampen bij een keer.
• Als dit een warmteverdeler is, wordt de volgende berekening uitgevoerd:
  • 4 aangrenzende cellen worden gecontroleerd, in de volgende volgorde: links, rechts, boven en onder.

Als ze een koelcapsule of reactorschil hebben, wordt de warmtebalans berekend. Balans = (temperatuur van de warmteverdeler - temperatuur van het aangrenzende element) / 2

1. Als het saldo groter is dan 6, is het gelijk aan 6.
2. Als het aangrenzende element een koelcapsule is, wordt deze verwarmd met de waarde van de berekende balans.
3. Als dit een reactorschil is, wordt een extra berekening van de warmteoverdracht gemaakt.

• Als er geen koelcapsules in de buurt van deze plaat zijn, zal de plaat opwarmen met de waarde van de berekende balans (warmte van de warmteverspreider gaat niet via de thermoplaat naar andere elementen).
• Als er koelcapsules zijn, wordt gecontroleerd of de warmtebalans spoorloos door hun aantal wordt gedeeld. Als het niet deelt, wordt de warmtebalans verhoogd met 1 eT en wordt de plaat afgekoeld met 1 eT totdat het volledig deelt. Maar als de reactorschil wordt afgekoeld en de balans niet volledig is verdeeld, wordt deze warmer en neemt de balans af totdat deze volledig begint te delen.
• En dienovereenkomstig worden deze elementen verwarmd tot een temperatuur gelijk aan Saldo/hoeveelheid.

1. Het wordt modulo genomen, en als het groter is dan 6, dan is het gelijk aan 6.
2. De warmteverdeler warmt op tot de balanswaarde.
3. Het aangrenzende element wordt gekoeld door de balanswaarde.

• De berekening van de warmtebalans tussen de warmteverdeler en de behuizing wordt uitgevoerd.

Balans=(warmteverspreider temperatuur-case temperatuur+1)/2 (als het resultaat van de deling geen geheel getal is, wordt het breukdeel weggegooid)

• Als het saldo positief is, dan:

1. Als het saldo groter is dan 25, is het gelijk aan 25.
2. De warmteverdeler wordt gekoeld met de waarde van de berekende balans.
3. Het reactorvat wordt verwarmd door de waarde van de berekende balans.

• Als het saldo negatief is, dan:

1. Het wordt modulo genomen en als het meer dan 25 blijkt te zijn, is het gelijk aan 25.
2. De warmteverdeler warmt op met de waarde van het berekende saldo.
3. Het reactorvat wordt gekoeld met de waarde van de berekende balans.

• Als dit een TVEL is, en de reactor wordt niet overstemd door het rode stofsignaal, dan worden de volgende berekeningen uitgevoerd:

Het aantal pulsen dat energie genereert voor een bepaalde staaf wordt geteld. Aantal pulsen = 1 + aantal aangrenzende uraniumstaven. Buren zijn degenen die zich in de sleuven aan de rechter-, linker-, boven- en onderkant bevinden. De hoeveelheid energie die door de staaf wordt opgewekt, wordt berekend. Hoeveelheid energie (EU/t)=10×Aantal pulsen. EU/t - eenheid van energie per cyclus (1/20 van een seconde) Als er een verarmd brandstofelement naast de uraniumstaaf is, neemt het aantal pulsen met hun aantal toe. Dat is Aantal pulsen=1+aantal aangrenzende uraniumstaven+aantal aangrenzende verarmde splijtstofstaven. Deze aangrenzende uitgeputte splijtstofelementen worden ook gecontroleerd en met enige waarschijnlijkheid verrijkt met twee eenheden. Bovendien is de kans op verrijking afhankelijk van de temperatuur van de kast, en of de temperatuur:

• minder dan 3000 - 1/8 kans (12,5%);
• van 3000 en minder dan 6000 - 1/4 (25%);
• van 6000 en minder dan 9000 - 1/2 (50%);
• 9000 of hoger - 1 (100%).

Wanneer een uitgeput brandstofelement een verrijkingswaarde van 10.000 eenheden bereikt, verandert het in een laagverrijkt brandstofelement. Verder voor elke impuls warmteontwikkeling wordt berekend. Dat wil zeggen, de berekening wordt zo vaak uitgevoerd als er pulsen zijn. Het aantal koelelementen (koelcapsules, thermoplaten en warmteverspreiders) in de buurt van de uraniumstaaf wordt geteld. Als hun nummer is:

• 0? het reactorvat wordt verwarmd met 10 eT.
• 1: Het koelelement warmt op met 10 eT.
• 2: De koelelementen worden elk met 4 eT verwarmd.
• 3: opwarmen met elk 2 eT.
• 4: opwarmen met elk 1 eT.

Bovendien, als er thermoplaten zijn, zullen ze ook energie herverdelen. Maar in tegenstelling tot het eerste geval kunnen de platen naast de uraniumstaaf warmte verdelen over zowel de koelcapsules als de volgende thermoplaten. En de volgende thermoplaten kunnen de warmte alleen maar verder naar de koelstaven verdelen. TVEL vermindert de duurzaamheid met 1 (aanvankelijk is het gelijk aan 10000), en als het 0 bereikt, wordt het vernietigd. Bovendien, met een kans van 1/3, zal het, wanneer het wordt vernietigd, een uitgeputte TVEL achterlaten.

rekenvoorbeeld

Er zijn programma's die deze schema's berekenen. Voor betrouwbaardere berekeningen en een beter begrip van het proces is het de moeite waard om ze te gebruiken.

Neem bijvoorbeeld een dergelijk schema met drie uraniumstaven.

De cijfers geven de volgorde van berekening van de elementen in dit schema aan en we zullen de elementen met dezelfde nummers aanduiden om niet in de war te raken.

Laten we bijvoorbeeld de warmteverdeling in de eerste en tweede seconde berekenen. We gaan ervan uit dat er in eerste instantie geen verwarming van de elementen is, passieve koeling is maximaal (33 eT), en we zullen geen rekening houden met de koeling van thermoplaten.

Eerste stap.

• De temperatuur van het reactorvat is 0 eT.
• 1 - De reactorschil (RP) is nog niet verwarmd.
• 2 - De koelcapsule (OxC) is nog niet verwarmd en zal bij deze stap ook niet meer worden gekoeld (0 eT).
• 3 - TVEL wijst 8 eT (2 cycli van 4 eT) toe aan de 1e TP (0 eT), die het tot 8 eT zal verwarmen, en aan de 2e OxC (0 eT), die het tot 8 eT zal verwarmen .
• 4 - OxC is nog niet verwarmd en er zal bij deze stap geen koeling meer plaatsvinden (0 eT).
• 5 - De nog niet verwarmde warmteverspreider (TP), zal de temperatuur met 2m OxC (8 eT) in evenwicht brengen. Het koelt af tot 4 eT en verwarmt zichzelf tot 4 eT.

Vervolgens zal de 5e TR (4 eT) de temperatuur op de 10e OxC (0 eT) balanceren. Verwarmt het tot 2 eT en koelt zichzelf af tot 2 eT. Vervolgens zal de 5e TR (2 eT) de lichaamstemperatuur in evenwicht brengen (0 eT), waardoor deze 1 eT krijgt. De behuizing zal opwarmen tot 1 eT en de TR zal afkoelen tot 1 eT.

• 6 - TVEL wijst 12 eT (3 cycli van 4 eT) toe aan de 5e TR (1 eT), die het tot 13 eT zal verwarmen, en aan de 7e TP (0 eT), die het tot 12 eT zal verwarmen .
• 7 - TP is al verwarmd tot 12 eT en kan met 10% kans afkoelen, maar de kans op afkoeling houden we hier niet in.
• 8 - TR (0 eT) balanceert de temperatuur op de 7e TP (12 eT) en neemt er 6 eT vanaf. De 7e TP zal afkoelen tot 6 eT en de 8e TP zal opwarmen tot 6 eT.

Verder zal de 8e TP (6 eT) de temperatuur op de 9e OxC (0 eT) balanceren. Als gevolg hiervan zal hij het opwarmen tot 3 eT, en hij zal afkoelen tot 3 eT. Verder zal de 8e TR (3 eT) de temperatuur op de 4e OxC (0 eT) balanceren. Als gevolg hiervan zal hij het opwarmen tot 1 eT en zichzelf afkoelen tot 2 eT. Verder zal de 8e TR (2 eT) de temperatuur op de 12e OxC (0 eT) balanceren. Hierdoor zal hij het opwarmen tot 1 eT, en hij zal afkoelen tot 1 eT. Vervolgens zal de 8e TR (1 eT) de temperatuur van het reactordrukvat (1 eT) in evenwicht brengen. Omdat er geen temperatuurverschil is, gebeurt er niets.

• 9 - OxC (3 eT) zal afkoelen tot 2 eT.
• 10 - OxC (2 eT) zal afkoelen tot 1 eT.
• 11 - TVEL wijst 8 eT (2 cycli van 4 eT) toe aan de 10e OxC (1 eT), die het tot 9 eT zal verwarmen, en aan de 13e TP (0 eT), die het tot 8 eT zal verwarmen .

In de figuur tonen rode pijlen verwarming van uraniumstaven, blauwe pijlen - warmtebalancering door warmteverdelers, geel - energieverdeling naar het reactordrukvat, bruin - laatste verwarming van elementen in deze stap, blauw - koeling voor koelcapsules. De cijfers in de rechterbovenhoek tonen de uiteindelijke verwarming, en voor uraniumstaven - de bedrijfstijd.

Eindverwarming na de eerste stap:

• reactorvat - 1 uT
• 1TP - 8 eT
• 2OxS - 4 eT
• 40xS - 1 eT
• 5TR - 13 uT
• 7TP - 6 eT
• 8TR - 1 uT
• 9OxC - 2 eT
• 10OxS - 9 eT
• 12OxC - 0 eT
• 13TP - 8 eT

Tweede stap.

• Het reactorvat zal afkoelen tot 0 eT.
• 1 - TP, we houden geen rekening met koeling.
• 2 - OxC (4 eT) zal afkoelen tot 3 eT.
• 3 - TVEL wijst 8 eT (2 cycli van 4 eT) toe aan de 1e TP (8 eT), die het tot 16 eT zal verwarmen, en aan de 2e OxC (3 eT), die het tot 11 eT zal verwarmen .
• 4 - OxC (1 eT) zal afkoelen tot 0 eT.
• 5 - TR (13 eT) brengt de temperatuur in evenwicht met 2m OxC (11 eT). Het verwarmt het tot 12 eT en koelt zichzelf af tot 12 eT.

Vervolgens zal de 5e TR (12 eT) de temperatuur op de 10e OxC (9 eT) balanceren. Het verwarmt het tot 10 eT en koelt zichzelf af tot 11 eT. Vervolgens zal de 5e TR (11 eT) de temperatuur van de behuizing in evenwicht brengen (0 eT), waardoor deze 6 eT krijgt. De romp zal opwarmen tot 6 eT en de 5e TR zal afkoelen tot 5 eT.

• 6 - TVEL wijst 12 eT (3 cycli van 4 eT) toe aan de 5e TR (5 eT), die het tot 17 eT zal verwarmen, en aan de 7e TP (6 eT), die het tot 18 eT zal verwarmen .
• 7 - TP (18 eT), we houden geen rekening met koeling.
• 8 - TR (1 eT) zal de temperatuur van de 7e TP (18 eT) in evenwicht brengen en er 6 eT van nemen. De 7e TP zal afkoelen tot 12 eT en de 8e TP zal opwarmen tot 7 eT.

Verder zal de 8e TR (7 eT) de temperatuur op de 9e OxC (2 eT) balanceren. Als gevolg hiervan zal hij het opwarmen tot 4 eT, en hij zal afkoelen tot 5 eT. Verder zal de 8e TR (5 eT) de temperatuur op de 4e OxC (0 eT) balanceren. Als gevolg hiervan zal hij het opwarmen tot 2 eT, en hij zal afkoelen tot 3 eT. Verder zal de 8e TR (3 eT) de temperatuur op de 12e OxC (0 eT) balanceren. Als gevolg hiervan zal hij het opwarmen tot 1 eT en zichzelf afkoelen tot 2 eT. Vervolgens zal de 8e TR (2 eT) de temperatuur van het reactordrukvat (6 eT) in evenwicht brengen en er 2 eT van nemen. De romp zal afkoelen tot 4 eT en de 8e TR zal opwarmen tot 4 eT.

• 9 - OxC (4 eT) zal afkoelen tot 3 eT.
• 10 - OxC (10 eT) zal afkoelen tot 9 eT.
• 11 - TVEL wijst 8 eT (2 cycli van 4 eT) toe aan de 10e OxC (9 eT), die het tot 17 eT zal verwarmen, en aan de 13e TP (8 eT), die het tot 16 eT zal verwarmen .
• 12 - OxC (1 eT) zal afkoelen tot 0 eT.
• 13 - TP (8 eT), we houden geen rekening met koeling.

Eindverwarming na de tweede stap:

• reactorvat - 4 uT
• 1TP - 16 eT
• 2OxS - 12 eT
• 40xS - 2 eT
• 5TR - 17 uT
• 7TP - 12 eT
• 8TR - 4 eT
• 9OxC - 3 eT
• 10OxS - 17 uT
• 12OxC - 0 eT
• 13TP - 16 eT