Nuclear reactor: kev khiav hauj lwm hauv paus ntsiab lus, thiab lub tsev Circuit Court

Tsim thiab cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor raws li nyob rau hauv lub initialization thiab tswj nws tus kheej-phem tshaj nuclear cov tshuaj tiv thaiv. Nws yog siv raws li ib tug kev tshawb fawb lub cuab tam rau zus tau tej cov neeg isotopes thiab raws li ib lub zog qhov chaw rau nuclear fais fab nroj tsuag.

Nuclear reactor: lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam (luv luv)

Siv no fission cov txheej txheem nyob rau hauv uas ib tug hnyav nucleus splits rau hauv ob me tawg tsam. Cov thooj yog nyob rau hauv ib tug heev tus pog xeev thiab emit neutrons, thiab lwm yam subatomic hais thiab photons. Neutrons yuav ua tshiab kev sib cais raws li ib tug tshwm sim ntawm uas lawv tawm txim liab txawm ntau, thiab hais txog. Qhov no tas mus li self-sustaining tooj ntawm disintegrations hu ua chain reaction. Nyob rau tib lub sij hawm, ib tug loj npaum li cas ntawm lub zog, zus tau tej cov uas yog tus aim ntawm qhov kev siv ntawm nuclear fais fab.

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor thiab ib tug nuclear fais fab nroj tsuag yog xws li hais tias 85% ntawm cov zos splitting zog yog tso tawm nyob rau hauv ib tug heev luv luv lub sij hawm tom qab pib ntawm cov tshuaj tiv thaiv. Qhov tshuav ib feem yog los ntawm cov neeg lwj ntawm fission cov khoom, tom qab lawv muab tso tseg neutrons. Tej lwj yog txoj kev nyob rau hauv uas lub atom nce mus txog ib tug neeg twg lub xeev. Nws hais ntxiv thiab tom qab division.

Lub atomic foob pob chain reaction tsub kom nyob rau hauv kev siv, kom txog thaum feem ntau ntawm cov ntaub ntawv uas yuav tsum tau phua. Qhov no tshwm sim sai sai heev, ua ib tug tsis tshua muaj hwj chim loj explosions cov yam ntxwv ntawm tej tawg hem. Mechanism thiab cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor raws li lub hauv paus ntsiab ntawm kev tswj cov saw tshuaj tiv thaiv nyob rau hauv ib tswj ze li ntawm qhov theem. Nws yog tsim kom tawg raws li atomic foob pob tsis tau.

Saw tshuaj tiv thaiv thiab kev thuam

Physics fission reactor yog txiav txim hais tias ib tug chain reaction yuav tshwm tom qab nuclear fission neutron emission. Yog hais tias tsis ntev los no cov pejxeem decreases, tus nqi ntawm qhov kev sib faib nyob rau hauv lub kawg yuav poob mus rau zero. Nyob rau hauv rooj plaub no tus reactor yuav nyob rau hauv ib tug subcritical lub xeev. Yog hais tias lub neutron pejxeem yog khaws cia nyob rau hauv ib qhov theem, lub fission tus nqi yuav nyob ruaj khov. Lub reactor yuav nyob rau hauv ib tug tseem ceeb mob. Thiab thaum kawg, yog tias lub sij hawm lub neutron pejxeem hlob, faib cov kev ceev thiab lub hwj chim yuav ua rau kom. tub ntxhais lub xeev yuav supercritical.

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor tom ntej no. Ua ntej yuav pib lub neutron pejxeem yog nyob ze rau zero. Ces, tswv tshem tawm cov tswj rods los ntawm cov tub ntxhais, nce lub division cores uas ib ntus converts tus reactor nyob rau hauv ib tug supercritical lub xeev. Tom qab ncav qhov nyob hwj chim tswv tej rov qab tswj rods, kho tus nqi ntawm cov neutrons. Tom qab lub reactor yog khaws cia nyob rau hauv ib tug tseem ceeb mob. Thaum nws yog tsim nyog mus lawm, tus neeg tsav tsheb inserts rods kiag li. Qhov no suppresses faib thiab txo nws hwj cov tub ntxhais nyob rau hauv subcritical lub xeev.

hom ntawm reactors

Feem ntau ntawm cov uas twb muaj lawm lub zog yog generating lub tshav kub tsim nyog tsav turbines, uas tsav generators ntawm hluav taws xob ntawm nuclear sib nyob rau hauv lub ntiaj teb no. Tsis tas li ntawd, muaj ntau ntau yam kev tshawb fawb reactors, thiab tej lub teb chaws muaj submarines los yog nto ships, uas tau tsav los ntawm lub zog ntawm cov atom.

fais fab nroj tsuag

Muaj ntau ntau hom ntawm no hom ntawm reactor, tab sis lug txais yuav tsim ntawm lub teeb dej. Nyob rau hauv lem, nws yuav siv tau nyob rau hauv pa dej los yog boiling dej. Nyob rau hauv rooj plaub thawj lub siab kua rhuab los ntawm lub tshav kub ntawm cov tub ntxhais thiab nkag mus rau hauv chav generator. Muaj, lub tshav kub los ntawm tus thawj rau lub qhov Circuit Court yog dhau, ntxiv muaj dej. Lub generated chav thaum kawg ua hauj lwm pab raws li cov ua hauj lwm kua nyob rau hauv lub chav turbine voj voog.

Lub reactor yog ib tug kub hom hauj lwm nyob rau hauv lub hauv paus ntsiab lus ntawm ncaj qha zog voj voog. Dej dua los ntawm cov tub ntxhais, coj rau ib tug boil tshaj medium siab theem. Nyeem chav kis tau los ntawm ib tug series ntawm separators thiab dryers pov tseg nyob rau hauv lub reactor txog ntsha, uas ua nyob rau hauv nws cov sverhperegretoe lub xeev. Superheated chav no ces siv raws li cov ua hauj lwm kua, cov rotating turbine.

High-kub roj-txias

High-kub roj-txias reactor (HTGR) - ib tug nuclear reactor, lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam yog ua raws li nyob rau kev siv ntawm graphite raws li ib tug roj sib tov ntawm cov roj thiab microspheres. Muaj ob competing designs:

• German "Loose-sau" system, uas siv ib tug kheej kheej roj ntsiab 60 mm nyob rau hauv txoj kab uas hla, muaj raws ntawm ib tug sib tov ntawm cov roj thiab graphite nyob rau hauv ib tug graphite plhaub;
• lub American version ntawm ib tug graphite hexagonal prisms uas QHAIB los tsim rau cov tub ntxhais.

Nyob rau hauv ob qho tib si zaum, qhov kev txias dej muaj Helium nyob rau hauv ib tug siab ntawm txog 100 atmospheres. Lub German system Helium kis tau los ntawm qhov khoob nyob rau hauv lub txheej ntawm kheej kheej roj hais, thiab nyob rau hauv US - los ntawm qhib nyob rau hauv lub graphite prisms txheej txheem raws lub hauv paus axis ntawm lub reactor tub ntxhais. Ob leeg xaiv yuav khiav lag luam ntawm heev kub, txij thaum lub graphite muaj ib tug tsis tshua muaj high sublimation kub, thiab sib inert Helium kiag li. Kub Helium yuav siv tau ncaj qha raws li ib tug ua hauj lwm kua nyob rau hauv ib tug roj turbine ntawm ib tug kub los yog kub yuav siv tau rau generating chav voj voog dej.

Kua-hlau nuclear reactor: Circuit Court thiab ua hauj lwm hauv paus ntsiab lus

Fast reactors nrog sodium coolant tau txais loj xim nyob rau hauv lub 1960-1970 tus. Ces nws ciali hais tias lawv muaj peev xwm rau cov me nyuam nuclear roj nyob rau hauv lub nyob ze yav tom ntej yuav tsum tau tsim roj rau ib tug sai evolving nuclear kev lag luam. Thaum nws los ua tseeb hais tias qhov no expectation yog unrealistic, tej yam txaus siab waned nyob rau hauv lub 1980s. Txawm li cas los, nyob rau hauv lub tebchaws United States, Russia, Fabkis, Teb chaws Aas Kiv, Nyiv thiab lub teb chaws Yelemees ua ib tug series ntawm reactors ntawm no hom. Feem ntau ntawm lawv ua hauj lwm rau uranium dioxide los yog ib tug sib tov ntawm plutonium dioxide. Nyob rau hauv lub tebchaws United States, txawm li cas los, qhov loj tshaj kev vam meej twb tiav nrog hlau roj.

CANDU

Canada tau teem nws cov kev siv zog rau lub reactors, uas siv tej yam ntuj tso uranium. Eliminates qhov no yuav tsum tau rau nws kawm siv cov kev pab cuam ntawm lwm lub teb chaws. Cov tshwm sim ntawm txoj kev cai no yog lub deuterium-uranium reactor (CANDU). Tswj thiab cua txias nws ua hnyav dej. Tsim thiab cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor yog siv ib tug tank nrog txias D ₂ O ntawm atmospheric siab. Active cheeb tsam permeated hlab zirconium hlau roj ntawm tej yam ntuj tso uranium, los ntawm kev uas yeej txias nws hnyav dej. Hluav taws xob no yog tsim los mus faib lub tshav kub hloov lwm lub tsev nyob rau hauv hnyav dej coolant, uas yog daim los ntawm lub chav generator. Lub chav nyob rau hauv lub thib ob lub voj ces kis tau los ntawm ib tug pa turbine voj voog.

kev tshawb fawb chaw

Rau kev tshawb fawb nuclear reactor yog feem ntau siv, cov ntsiab cai ntawm cov uas muaj nyob rau hauv cov kev siv ntawm cov dej txias phaj thiab uranium roj cov ntsiab nyob rau hauv daim ntawv cov rooj sib txoos. Peev xwm ntawm kev khiav hauj lwm nyob rau hauv ib tug ntau yam ntawm lub hwj chim ntau ntau los ntawm ib tug ob peb puas kilowatts rau megawatts. Txij li thaum lub hwj huam tiam no tsis yog lub thawj lub hom phiaj ntawm kev tshawb fawb reactors, lawv yog yus muaj los ntawm thermal zog generated, thiab cov kev ceev ntawm cov tub ntxhais me me zog neutrons. Nws yog ib cov tsis yuav pab rau yamntxwv muaj peev xwm ntawm ib tug kev tshawb fawb reactor mus nqa tawm kev tshawb fawb. Muaj hwj huam lub nruab yuav khiav lag luam nyob rau universities thiab yog siv rau cov kev cob qhia, thiab muaj hwj huam uas yuav tsum tau nyob rau hauv kev tshawb fawb lub chaw soj nstuam rau kev soj ntsuam cov ntaub ntawv thiab cov yam ntxwv, raws li zoo raws li rau kev tshawb fawb.

Feem ntau cov kev tshawb fawb nuclear reactor, cov qauv thiab cov ntsiab cai ntawm lub lag luam yog raws li nram no. Nws active cheeb tsam no yog nyob rau hauv qab ntawm loj sib sib zog nqus pas dej ua ke ntawm cov dej. Qhov no tswj soj thiab channel faib los ntawm cov uas tus neutron beams yuav tsum tau qhia. Thaum uas tsis muaj hwj huam ntau ntau yog tsis muaj yuav tsum tau tso lub coolant, raws li muaj ib tug muaj kev ruaj ntseg kev khiav hauj lwm lub xeev ntawm lub ntuj convection ntawm coolant kom txaus tshav kub dissipation. Lub tshav kub exchanger yog feem ntau nyob rau ntawm qhov chaw los yog nyob rau hauv lub qaum kev ib lub pas dej ua ke nyob qhov twg cov dej kub yog sau.

nkoj installation

Thawj thiab thawj siv nuclear reactors yog lawv siv nyob rau hauv submarines. Lawv lub ntsiab kom zoo dua yog hais tias, nyob rau hauv sib piv rau cov pob txha roj combustion tshuab rau generating hluav taws xob uas lawv tsis yuav tsum tau tej huab cua. Thiaj li, nuclear submarine yuav nyob twj ywm submerged rau ib ntev lub sij hawm, thiab cov pa diesel-hluav taws xob submarine yuav tsum tseg sawv mus rau qhov chaw, khiav lawv huab cua motors. Nuclear zog muab tus xaiv yaam zoo dua Navy ships. Tsaug rau nws, yog tsis muaj yuav tsum tau chaw sam roj nyob rau hauv txawv teb chaws ports los yog los ntawm yooj yim lam tau lam ua tankers.

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam ntawm ib tug nuclear reactor rau ib tug submarine txwv kom muab zais. Txawm li cas los, nws yog lub npe hu hais tias nyob rau hauv lub teb chaws USA nws yuav siv heev enriched uranium, thiab cov deceleration thiab cua txias yog lub teeb dej. Tus tsim ntawm lub thawj reactor nuclear submarine USS Nautilus twb tau pab los haib kev tshawb fawb sib. Nws cim feature yog lub siab heev reactivity paj tau paj, muab ib ncua sij hawm ntawm cov lag luam tsis muaj refuelling thiab muaj peev xwm mus pib dua tom qab siv ceev xwmphem. Chaw nres tsheb fais nyob rau hauv submarines yuav tsum tau heev nyob ntsiag to, kom tsis txhob pom. Yuav kom tau raws cov kev xav tau kev pab ntawm kawm txawv ntawm submarines txawv cov qauv ntawm cov fais fab nroj tsuag tau raug tsim.

US Navy rau aircraft muaj siv nuclear reactor, lub hauv paus ntsiab lus uas yuav ntseeg tau tias yuav borrowed los ntawm cov loj tshaj plaws submarines. Paub meej ntawm lawv siv thiab tsis tau luam tawm.

Dhau li ntawm tus United States, nuclear submarines yog nyob rau hauv lub UK, Fabkis, Russia, Tuam Tshoj thiab Is Nrias teb. Nyob rau hauv txhua rooj plaub, tus tsim yog tsis qhia tawm, tab sis nws yog ntseeg hais tias lawv yog cov tag nrho zoo heev - qhov no yog ib lub txim ntawm tib yuav tsum rau lawv txoj kev yam ntxwv. Zog ntawm Guj kuj tseem muaj ib tug me me fleet ntawm nuclear icebreakers, uas tsim tib reactor raws li nyob rau Soviet submarines.

muaj sib

Rau cov laj thawj ntawm ntau lawm ntawm riam phom qib plutonium-239 siv ib tug nuclear reactor, lub hauv paus ntsiab lus ntawm uas muaj nyob rau hauv siab productivity nrog tsawg theem zog. Qhov no yog vim lub fact tias ntev-lub sij hawm nyob ntawm plutonium nyob rau hauv cov tub ntxhais ua rau tsub zuj zuj ntawm pliaj ²⁴⁰ Pu.

zus tau tej cov tritium

Tam sim no, lub ntsiab khoom obtainable los ntawm xws li tshuab yog tritium ⁽³ H los yog T) - tus nqi rau hydrogen bombs. Plutonium-239 muaj ib tug ntev ib nrab-lub neej ntawm 24.100 xyoo, yog li ib lub teb chaws nrog nuclear riam phom uas siv no lub caij, raws li ib tug txoj cai, muaj ntau tshaj li tsim nyog. Nyob rau hauv sib piv rau lub ²³⁹ Pu, ib nrab-lub neej ntawm tritium yog hais txog 12 lub xyoo. Yog li, kom muaj qhov tsim nyog cov lus nug, qhov no tej isotope ntawm hydrogen yuav tsum tau nqa tawm tsis tu ncua. Nyob rau hauv Teb Chaws Asmeskas, cov Savannah dej (South Carolina), piv txwv li, muaj ob peb hnyav dej reactors, uas tsim tritium.

floating hwj chim

Tsim los ntawm nuclear reactors, muaj peev xwm muab hluav taws xob thiab chav cua kub deleted cais chaw. Nyob rau hauv Russia, piv txwv li, peb pom cov kev siv ntawm me me fais tshuab, qhia tshwj xeeb uas tsim los cater rau lub Arctic settlements. Nyob rau hauv Tuam Tshoj, lub 10-megawatt cog HTR-10 khoom siv thaum tshav kub kub thiab hluav taws xob hwj chim kev tshawb fawb lub koom haum, nyob rau hauv uas nws yog nyob rau. Kev loj hlob ntawm me me reactors yeej tswj nrog zoo xws li cov tuition yog nqa tawm nyob rau hauv Sweden thiab Canada. Ntawm 1960 thiab 1972, lub US Army siv compact dej reactors mus muab tej thaj chaw deb bases nyob rau hauv Greenland thiab Antarctica. Lawv hloov los ntawm roj-roj fais fab nroj tsuag.

qhov chaw tshawb kawm

Nyob rau hauv tas li ntawd, lub reactors tau tsim rau lub hwj chim thiab lub zog nyob rau hauv qhov chaw. Nyob rau hauv lub sij hawm ntawm 1967 mus 1988, lub Soviet Union tsim ib tug me me nuclear sib rau lub "Kosmos" satellites muab cov khoom thiab telemetry, tab sis qhov no txoj cai tau ua ib lub hom phiaj rau kev thuam. Yam tsawg kawg ib tug ntawm cov satellites nkag mus hauv lub ntiaj teb huab cua, ua rau tej kab mob sib kis tej thaj chaw deb qhov chaw ntawm Canada. Teb Chaws Mis Kas launched tsuas yog ib satellite nrog ib tug nuclear reactor nyob rau hauv 1965. Txawm li cas los, tej yaam num nyob rau hauv lawv cov kev siv nyob rau hauv sib sib zog nqus qhov chaw missions, manned kev tshawb fawb lwm lub planets los yog nyob rau ib tug mus tas daim puag tseem yuav tsim. Qhov no yog kom tau ib tug roj-txias los yog kua-hlau nuclear reactor, lub cev hauv paus ntsiab lus ntawm uas muab lub siab tshaj plaws tau kub tsim nyog los txo qhov loj ntawm lub radiator. Tsis tas li ntawd, cov reactor qhov chaw rau cov khoom yuav tsum tau raws li compact li sai tau kom txo tus nqi ntawm cov khoom siv rau lub shielding, thiab txo tus luj thaum lub sij hawm lub community launch thiab qhov chaw sib ntaus. Roj muaj peev xwm yuav xyuas kom meej lag luam ntawm lub reactor rau lub caij ntawm lub chaw davhlau.