Jadrový reaktor: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
HPPA (diskusia | príspevky)
dBez shrnutí editace
Riadok 1:
{{Neutralita}}
[[Súbor:Crocus-p1020491.jpg|thumb|Jadro reaktora CROCUS - malého jadrového reaktora používaného na výskum v EPFL vo ŠvajčiarkskuŠvajčiarsku.|alt=Malý výskumný jadrový reaktor]]
[[Súbor:Bloková schéma jadrovej elektrárne.png|thumb|Základná bloková schéma jadrovej elektrárne ]]
'''Jadrový reaktor''' je zariadenie, ktoré slúži na spustenie a riadenie jadrovej reťazovej reakcie. Jadrové reaktory sú používané v atómových elektrárňach a ako pohon plavidiel. Niektoré reaktory sa používajú na produkciu izotopov pre lekárske a priemyselné použitie, alebo na produkciu [[plutónium|plutónia]] , ktoré sa používa na vojenské účely. Niektoré reaktory slúžia iba na výskumné účely.
Riadok 12:
Jadrové elektrárne sú v podstate tepelné elektrárne, ktoré používajú namiesto [[parný kotol|parného kotla]] jadrový reaktor s parným generátorom. Rozdiel je iba v použitom druhu [[palivo|paliva]] a spôsobe jeho premeny na [[teplo]].
 
Reaktor využíva [[väzbová energia jadra|väzbovú energiu jadra]], ktorá sa uvoľňuje pri [[štiepenie jadier|štiepení jadier]] ťažkých prvkov. Opakom je uvoľnovanieuvoľňovanie energie pri [[fúzia|fúzii]] (spájaní) jadier ľahkých prvkov.
 
V energetických jadrových elektrárňach sa štiepi [[Urán (prvok)|urán]], ktorý sa v prírode nachádza ako [[minerál]] [[smolinec]] (uraninit).
Riadok 27:
* obohacovaním sa zvyšuje podiel <sup>235</sup>U, pre energetické reaktory obvykle na 2,5-3,5%, v niektorých prípadoch až na 5%
 
* <sup>235</sup>U sa nazýva štiepnym (energetickým) materiálom - záchytom neutronuneutrónu dochádza k rozštiepeniu na dve časti
* <sup>238</sup>U sa nazýva množivým materiálom - záchytom [[neutrón]]u nedochádza k rozštiepeniu, [[atómové číslo]] sa zvyšuje a následnými rádioaktívnymi premenami jadro prechádza na Pu, ktorý sa využíva na vojenské účely
* plutoniumplutónium <sup>239</sup>Pu je tiež možné v reaktore použiť ako palivo, zmes plutoniaplutónia s uránom sú takzvané MOX palivá (mixed/metall oxid fuel)
 
'''2) moderátor'''
Riadok 59:
<sup>235</sup>U sa záchytom neutrónu mení na <sup>236</sup>U, ktorý je nestabilný v dôsledku čoho sa jeho jadro štiepi najčastejšie na dve časti (fragmenty).
 
Po každom štiepení sa uvoľní presne 188MeV energie (vyplýva zo zákona zachovania energie). Pre zjednodušenie uvažujeme s 200MeV, ktoré sa rozdelia medzi štiepne fragmenty 160MeV a energiu rádioaktívnych premien 40MeV ([[beta častice]] 8MeV, [[gama žiarenie|gama fotóny]] 15MeV, neutróny 7MeV, [[neutrínNeutríno|neutrína]]a 10MeV).
 
Palivo v podobe palivových kaziet je umiestnené v tlakovej nádobe reaktora, do ktorého prúdi chemicky upravená voda. Voda preteká kanálikmi v palivových kazetách a odvádza teplo, ktoré vzniká pri štiepnej reakcii. Voda z reaktora vystupuje s teplotou asi 297°C a prechádza horúcou vetvou primárneho potrubia do tepelného výmenníka - parogenerátora.
 
V parogenerátore preteká zväzkom trubiekrúrok a odvádza teplo vode, ktorá je privádzaná zo sekundárneho okruhu s teplotou 222°C.
 
Ochladená voda primárneho okruhu sa vracia späť do aktívnej zóny reaktora.
Riadok 93:
* Multiplikačný koeficient = 1
 
* Počet predchadzajúcichpredchádzajúcich štiepení = Počet nasledujúcich štiepení
 
* Dôsledok - stabilizovaný stav, stabilizovaný výkon reaktora
Riadok 101:
* Multiplikačný koeficient > 1
 
* Počet predchadzajúcichpredchádzajúcich štiepení < Počet nasledujúcich štiepení
 
* Dôsledok - zvyšovanie počtu štiepení, zvyšovanie počtu voľných neutrónov, zvyšovanie výkonu reaktora
 
 
Na reguláciu rýchlosti štiepenia sa používa tzv. moderátor napr. ťažká voda, grafit, berýlium a absorbátor napr. H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> ([[kyselina bóritá|kyselina boritá]]).
 
Energia, ktorá zo štiepnej reakcie vzíde, výrazne zvyšuje kinetickú energiu molekúl vody či oxidu uhličitého v '''primárnom chladiacom okruhu'''. Tá sa pri výmene tepla vo výmenníku prenáša na vodu či [[oxid uhličitý]] v sekundárnom okruhu. V dôsledku toho sa táto voda mení na paru s obrovskou E<sub>k</sub> a svojou vlastnou silou roztáča turbínu, ktorá poháňa elektrický [[generátor]].