Активная зона ядерного реактора

Пример активной зоны АЭС конструкции ВВЭР .

Активная зона ядерного реактора — это часть ядерного реактора, содержащая компоненты ядерного топлива , где ядерные реакции происходят и выделяется тепло . Обычно топливом будет низкообогащенный уран, содержащийся в тысячах отдельных твэлов. Активная зона также содержит структурные компоненты, средства замедления нейтронов и контроля реакции, а также средства передачи тепла от топлива туда, где оно необходимо, за пределы активной зоны.

Реакторы с водяным замедлителем

Внутри активной зоны типичного реактора с водой под давлением или реактора с кипящей водой находятся топливные стержни диаметром с большую чернильную ручку с гелевыми чернилами, каждый длиной около 4 м, которые сотнями сгруппированы в пучки, называемые «топливными сборками». Внутри каждого топливного стержня встык уложены таблетки урана или, чаще, оксида урана. Также внутри активной зоны находятся стержни управления , наполненные гранулами таких веществ, как бор , гафний или кадмий , которые легко захватывают нейтроны . Когда стержни управления опускаются в активную зону, они поглощают нейтроны, которые таким образом не могут принять участие в цепной реакции . И наоборот, когда стержни управления убираются в сторону, больше нейтронов попадает в делящиеся ядра урана-235 (U-235) или плутония-239 (Pu-239) в близлежащих топливных стержнях, и цепная реакция усиливается. Кожух активной зоны , также расположенный внутри реактора, направляет поток воды на охлаждение ядерных реакций внутри активной зоны. Тепло реакции деления отводится водой, которая также смягчает нейтронные реакции.

Реакторы с графитовым замедлителем

эксперимента графитового реактора с расплавленной солью Активная зона

Также реакторы с графитовым замедлителем используются .

используется твердый ядерный графит В одном типе в качестве замедлителя нейтронов , а в качестве теплоносителя — обычная вода. Посмотрите советский РБМК атомный реактор . Именно такой реактор участвовал в Чернобыльской катастрофе .

В усовершенствованном реакторе с газовым охлаждением британской конструкции активная зона состоит из графитового замедлителя нейтронов , в котором расположены топливные сборки. Углекислый газ действует как теплоноситель и циркулирует по активной зоне, отводя тепло.

Также было несколько экспериментальных реакторов, в которых для замедления использовался графит, например, концепции реактора с галечным слоем и эксперимент с реактором с расплавленной солью .

См. также

• Ядерный кризис
• Списки ядерных катастроф и радиоактивных происшествий
• Атомная энергетика
• Технология ядерных реакторов

Ссылки

• Анализ ядерного реактора, John Wiley & Sons Canada, Ltd.