Атомные электростанции являются самыми мощными источниками энергии. Она рождается в ядерных реакторах, которые расположены внутри АЭС. Энергия высвобождается за счёт возникновения различных химических реакций, например, деления ядер урана-235. Деление ядер, в свою очередь, происходит в активной зоне реактора.
Деление атома урана-235 производится нейтронами – крошечными, но тяжёлыми частицами. Именно так выглядела самая первая реакция ядерного деления. Учёные научились контролировать реакцию деления. Представьте, как нейтрон, разгоняясь до бешеной скорости, совершает столкновение с ядром атома урана, буквально разламывая его на две части и высвобождая другие нейтроны. Уже эти нейтроны вылетают на колоссальной скорости и врезаются в соседние ядра, повторяя произошедшее. Чем больше ядер поделилось, тем больше их поделится в дальнейшем – запущена цепная реакция.
При неконтролируемом делении реактор непременно перегреется. Уран-238, находясь в активной зоне реактора, не принимает участия в делении. Но именно он способен ловко захватывать некоторые выделяющиеся нейтроны, в частности те, которые вылетают на слишком большой скорости. А вот медленные нейтроны уран-238 не поглощает, в какой-то степени выполняя роль дорожного Госавтоинспектора.
Возникает следующая проблема: уменьшение числа быстрых нейтронов приведёт к замедлению самой реакции. Она предотвращается задействованием специальных графитовых стержней. Когда нейтроны проходят через графит, они замедляются ровно настолько, чтобы не быть захваченными атомами урана-238. Данные нейтроны сохраняют способность выбивания других нейтронов из атомов урана-235. Для контроля реакции задействованы стержни из бора.
Если реакция ускоряется, то стержни вводятся в активную зону, и реакция замедляется. В обратной ситуации для ускорения реакции стержни вынимают, повышая тем самым количество нейтронов. За температуру реактора отвечает вода, которая охлаждает агрегаты.
Энергия выделяется в форме теплоты, которая на атомной электростанции передаётся газовому потоку. Последний, нагреваясь, приводит к повышению температуры воды в резервуаре. Вода закипает и постепенно превращается в пар. Водяной пар подаётся в специальные турбины, получая необходимую электроэнергию. Ровно такая же схема работает на гидроэлектростанциях.
Задавайте свои вопросы в комментариях, и мы обязательно ответим на них!
#атомныйреактор #атомнаяэлектростанция #аэс #ядерныетехнологии #мирныйатом #атомнаяпромышленность #принципыработыаэс #росатом #цпти