Как работает Ядерный Реактор?

В данном руководстве кратко расскажу, как работает ядерный реактор и обогащение урана.

Основа руководства

Ядерный реактор, говоря своими словами - это устройство, потребляющее в нашем случаи обогащенный уран и выделяющий очень высокую температуру за счет деления его ядер. А благодаря полученному теплу переводят воду в газообразное состояние, а выделенный пар крутит Газовую турбину, которая активирует Генератор переменного тока.

Что такое ядерная реакция?

Это процесс деления атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами и гамма-квантами. [Гамма-излучение, Благодаря чрезвычайно высокой проникающей способности, гамма-лучи легко проникают в живые клетки, вызывая их повреждение]

При распаде тяжелого ядра урана образуются более легкие элементы и несколько нейтронов.
Образованные нейтроны сталкиваются с другими ядрами, также вызывая их деление. Конечно же количество нейтронов растет лавинообразно. [Нарастает]

Принцип работы ядерного реактора

Ядерный реактор состоит из нескольких основных частей:
1) Активная зона [Здесь и находиться топливо]
2) Отражатель нейтронов [Здесь нейтроны отражаются в ядра]
3) Теплоноситель [Это вода проходящая через 'горячую' активную зону к Паровому двигателю]
4) Система защиты [Это стержни ближе к активной зоне, состоящие из материала хорошо поглощающего нейтроны, дабы реакция была контролируемая]

Зачем система защиты?
Дело в том, что если коэффициент размножения нейтронов превышает значение, равное Единице, то произойдет ядерный взрыв.
При коэффициенте меньше Единице нейтронов будет мало для поддержания цепной реакции и она угаснет.

Действительно, на бумаге кажется красиво. Но как же вызвать реакцию в реальности?
Реакция сама не начнется, для её начала необходимо вызвать у топлива критическую массу.
Критическая масса – это необходимая для начала цепной ядерной реакции масса делящегося вещества.
Для вызова критической массы используют ТВЭЛы, это тонкие сосуды трубковидной формы в которых и содержится топливо. Таких трубочек может быть очень много, их соединяют в кассеты обычно шерстигранной формы. Они расположены вертикально. В кассете среди ТВЭЛов есть и ранее упомянутые Управляющие стержни и Стержни аварийной защиты [Это система защиты, если что], которые и регулируют коэффициент размножения нейтронов. А аварийные стержни заглушают реактор в случаи ЧС.
Ну вот, в этих кассетах и достигается критическая масса, происходит реакция. И благодаря всем системам защиты реактор постепенно выводится в оптимальный уровень мощности.

Как обогащают уран?

Возьмем самый стандартный камень урана. [Сам по себе слаборадиоактивный металл]
По большей части, он содержит 2 изотопа урана:

Изотоп - это атом химического элемента, отличающийся от другого атома того же элемента атомным весом. [Один и тот же Химический Элемент различающийся только массой]

1) Изотоп 238 [99%]
2) Изотоп 235 [1%]
Изотоп 238 довольно стабильный и использовать его в реакторах крайне сложно.
Изотоп 235 нестабильный и получится удобно делить его атомы.
Нам необходим изотоп 235, но его придется отделить от брата.

Как отделить один изотоп от другого?
Название изотопов даются не просто так, это их молярная масса. Выходит, один тяжелей другого.

Для отделения необходимо превратить уран в газ.
1) Можно соединить уран с фтором, получая Гексафторид. [Так делают и в нашей стране]
2) Можно растворить в азотной кислоте.

Способы разделения:
1) Гексафторид пропускают через тончайшие пористые пластины, сделанные из металла. Микроскопические поры задерживают уран 238, пропускают 235. [Сложно, Устаревший способ]
2) Гексафторид закачивают в центрифугу и активируют. Под очень высокой скоростью верчения Изотопы урана на время разделяются, Более тяжелый изотоп 238 прижимается к стенкам, выталкивая 235 к центру, где его высасывают насосом.
Получается обогащенный уран. [Где коэффициент урана 235 больше, чем 238]


По обогащению урана, остается изотоп 238, его называют обеднелый уран. Казалось бы, бесполезный кусок металла. Но он все еще тяжелый и радиоактивный, а также имеет пирофорность [При контакте с воздухом может самовоспламенится]. Он еще и дешевый...
Конечно же его используют для создания бронебойных снарядов.

Окончание руководства

Вот я и рассказал основы работы ядерного реактора и обогащения урана.
Если узнали новое, то старался не зря. [Если заметите грубые ошибки - сразу пишите]

[DaredevilEel305]

боже, храни белакса

[Belax]

Удачи с этим)

[Moxnataya_Lapka]

Наконец я смогу построить ядерный реактор в домашних условиях... Спасибо!

[Skibidi]

G

[suppertema]

━━━━╮ Это Мемопёс. Помогите
╰┃ ┣▇━▇ Мемопсу прокатиться
 ┃ ┃  ╰━▅╮ через гайды в стим вставляя
 ╰┳╯ ╰━━┳╯ его в другие
  ╰╮ ┳━━╯ гайды иначе он
 ▕▔▋ ╰╮╭━╮ не станет псом-мемом
╱▔╲▋╰━┻┻╮╲╱▔▔▔╲
▏  ▔▔▔▔▔▔▔  O O┃
╲╱▔╲▂▂▂▂╱▔╲▂▂▂╱
 ▏╳▕▇▇▕ ▏╳▕▇▇▕
 ╲▂╱╲▂╱ ╲▂╱╲▂╱

[^ZS^ Matrix #※FoxSys⚶]

А почему не пульт от ядерки?

[Лев Эль`Джонсон]

белкас физик от бога

[Belax]

Рад, что понравилось!

[Toska_Forsite]

Спасибо. Теперь мне стало всё понятно. Лучший гайд!

[Pon4ik]

Крутыш