reaktor nuklear

Asas klasifikasi reaktor nuklear

Reaktor nuklear boleh dibahagikan mengikut beberapa kriteria. Berikut adalah sebahagian daripada mereka:

• Tenaga neutron penyebab pembelahan:
• reaktor haba, menggunakan neutron haba, atau sekurang-kurangnya dengan tenaga di bawah kira-kira 100 eV,
• reaktor yang beroperasi pada neutron pantas dengan tenaga terutamanya dalam julat 50 hingga 100 keV.
• Bahan api nuklear (dalam bentuk logam, karbida atau oksida, seramik):
• reaktor uranium semulajadi
• reaktor uranium diperkaya
• reaktor beroperasi pada ^{239 232} Pu,
• reaktor beroperasi pada ²³² Th (lebih tepat ²³³ U).
• Lokasi bahan api nuklear:
• reaktor homogen,
• reaktor heterogen.
• Moderator:
• reaktor air,
• reaktor air berat,
• reaktor moderator berilium,
• reaktor grafit,
• reaktor tanpa moderator (cepat).
• Bahan penyejuk
• reaktor yang disejukkan oleh air atau cecair lain,
• reaktor yang disejukkan dengan gas (udara, helium, CO ₂ , gas penceraian),
• reaktor sejuk logam cecair (natrium cecair dan aloinya, kalium, bismut).

Sila ambil perhatian bahawa bahagian di atas bukanlah satu-satunya bahagian. Di samping itu, klasifikasi boleh dibezakan kerana bahan lengan di mana bahan api disertakan, tahap pengayaan bahan api, jenis pembinaan elemen bahan api, dan lain-lain. Pembangunan teknologi yang berterusan memastikan kemunculan penyelesaian baharu dan menjadikan beberapa reaktor yang disebutkan hanya mempunyai kepentingan sejarah.

Generasi reaktor

Generasi pertama reaktor nuklear termasuk semua yang dicipta pada tahun 1950-an dan 1960-an. Pada masa yang sama, ia adalah prototaip untuk reaktor Generasi II. Reaktor nuklear pertama mempunyai reka bentuk yang diambil alih daripada program ketenteraan. Semasa Perang Dunia Kedua, mereka digunakan terutamanya untuk menghasilkan plutonium. Reaktor generasi pertama dicirikan oleh fakta bahawa mereka mempunyai keupayaan untuk memuat semula bahan api semasa operasi reaktor, tanpa perlu menutupnya. Mereka adalah reaktor grafit. Uranium semulajadi atau diperkaya sedikit digunakan sebagai bahan api. Air atau karbon dioksida adalah penyejuk. Generasi kedua reaktor nuklear (dibina terutamanya dari 1970 hingga 1990) telah menetapkan matlamat untuk menghasilkan tenaga elektrik secekap mungkin. Reaktor PWR atau BWR yang meluas pada masa ini tergolong dalam generasi kedua. Pada akhir tahun 1980-an, penyelidikan bermula pada pengenalan beberapa perubahan dan penambahbaikan dalam pembinaan dan operasi reaktor nuklear untuk memasuki generasi ketiga . Generasi akan datang ini termasuk reaktor nuklear yang telah diubah suai dan ditambah baik untuk meningkatkan keselamatan serta mengurangkan kos membina dan mengendalikan loji janakuasa. Pasaran tenaga yang moden dan berdaya saing bermakna bahawa penyelesaian yang diperkenalkan dengan generasi ketiga reaktor nuklear kini kehabisan. Generasi keempat reaktor nuklear termasuk pendekatan inovatif sepenuhnya untuk pemerolehan tenaga nuklear . Ia mengambil kira kaedah yang berbeza daripada penyelesaian yang digunakan sekarang. Kebanyakannya adalah reaktor air kuasa kecil dan sederhana dengan reka bentuk asal.

Reaktor nuklear – pembahagian disebabkan pembinaannya

Reaktor tangki

• Reaktor Air Bertekanan (PWR)

Ini adalah reaktor yang paling biasa digunakan untuk tujuan tenaga. Teras reaktor PWR diletakkan di dalam tangki bertekanan dengan kolam air. Air adalah kedua-dua penyejuk dan penyederhana. Pelet uranium dioksida yang disertakan dalam jaket zirkonium (atau keluli tahan karat) adalah bahan api reaktor PWR. Reaktor ini mempunyai dua litar. Litar utama ialah air, yang mencuci rod bahan api dan memindahkan haba ke penjana stim. Selepas menyejukkan, ia kembali ke reaktor. Dalam litar sekunder, stim yang dihasilkan dalam penjana stim (dipanaskan oleh litar primer) menggerakkan turbin reaktor.

• Reaktor VVER (reaktor vodo-vodyanoi enyergeticheskiy)

Ini adalah reaktor PWR berkuasa sederhana dan tinggi, yang direka di USSR. Pembinaan mereka tidak jauh berbeza dengan yang barat. Ia mempunyai empat lapisan perlindungan kebocoran. Dua jenis asas reaktor VVER telah dihasilkan: VVER-440 dan VVER-1000.

• Reaktor Air Mendidih (BWR)

Dalam kes reaktor ini, bukan air, tetapi wap adalah penyejuk serta medium operasi. Air dalam teras dibawa ke takat didih, dan pada keluaran reaktor kita mempunyai wap tepu, yang memacu turbin stim. Reaktor jenis BWR hanya mempunyai satu litar. reaktor saluran

• Reaktor CANDU (Canadian Deuterium Uranium)

Reaktor CANDU ialah contoh reaktor air berat – air berat, D ₂ O, adalah kedua-dua penyejuk dan penyederhana. Tugasnya adalah untuk menurunkan tenaga neutron. Uranium semulajadi (tanpa pengayaan) digunakan sebagai bahan api. Reaktor CANDU pada asalnya direka dan dibina di Kanada sebagai reaktor air berat komersial pertama.

• Reaktor RBMK (Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalniy)

RBMK ialah reaktor pendidihan air. Grafit digunakan sebagai penyederhana. Air menerima haba dan, selepas bertukar menjadi wap, memutarkan turbin. Dalam reaktor ini, bukan air, tetapi grafit, yang menyederhanakan neutron pantas. Uranium semulajadi tanpa pengayaan digunakan sebagai bahan api. Walaupun reaktor RBMK adalah salah satu yang paling menjimatkan, ia mempunyai beberapa kelemahan reka bentuk.

Reaktor nuklear – pembahagian mengikut penggunaan

Reaktor kuasa – tugas utama mereka ialah menukar tenaga nuklear kepada elektrik. Ia digunakan dalam loji kuasa komersial. Reaktor penyelidikan/latihan – penyelidikan dan kerja-kerja saintifik dijalankan di dalamnya. Reaktor penyelidikan membolehkan untuk menjalankan eksperimen ke atas struktur pepejal dan penyelidikan mengenai bahan dan bahan api nuklear untuk reaktor kuasa. Reaktor untuk tujuan ketenteraan – dalam tentera, reaktor nuklear telah digunakan untuk menghasilkan plutonium untuk industri persenjataan. Reaktor pendorong – salah satu aplikasi tenaga nuklear ialah pendorongan kapal atau kapal selam. Reaktor pendorong yang direka khas diperlukan untuk tujuan ini. Reaktor pemanasan – ia digunakan untuk menjana jumlah haba yang diperlukan untuk tujuan pemanasan dalam loji pemanasan nuklear. Reaktor suhu tinggi – dalam reaktor suhu tinggi, haba dihasilkan, yang kemudiannya digunakan untuk tujuan teknologi. Reaktor untuk tujuan khas – jenis reaktor ini digunakan terutamanya oleh sektor perubatan atau industri terpilih. Mereka menghasilkan radioisotop untuk aplikasi tertentu.