Az atomenergia felhasználása A magreakciók eredményeként felszabaduló energiát atomenergiának, vagy nukleáris energiának nevezzük. A radioaktív bomlás során, igen lassan szabadul fel az energia. A mesterségesen előidézett magreakcióknál kicsi a találati valószínűség, ezért ezek közvetlenül nem hasznosíthatók energiatermelésre. Olyan körülmények között kell az atommagok kötési energiáját felszabadítani, hogy a folyamat koncentrált és folyamatos energiaforrás legyen. A jelenlegi ismereteink szerint, a körülmények megteremtésére az alábbi folyamatok alkalmasak: Maghasadás: A legnagyobb rendszámú magok hasadása. Magfúzió: A legkisebb rendszámú elemek magjainak egyesülése. Annihiláció: Részecske-antirészecske kölcsönhatás. Maghasadás: A 235-tös Urán izotóp termikus lassú neutronok hatására két radioaktív atomra és neutronokra esik szét. A maghasadás folyamatosságát, a kialakuló láncreakció biztosítja, egy reakció, egy vagy több újabb reakciót indít el. Atombomba: Sokszorozódási tényező (K) az az érték, amely megmutatja, hogy egy-egy bomlást okozó neutron hatására, hány új hatásos neutron keletkezik. Ha K = 1 (kritikus méret tömeg), akkor nem következik be fékezetlen láncreakció. Ha K > 1 akkor fékezetlen láncreakció, robbanás következik be. Az atomenergia folyamatos termelése: Az atomreaktor olyan berendezés, amelyben maghasadások önfenntartó láncreakciója megy végbe, szabályozható módon. (K = 1 legyen!) A neutronok számát és energiáját kell szabályozni. A reaktorok fő részei: Mag-tüzelőanyag: Az energiaszolgáltató hasadóanyag, mint pl. uránium, plutónium, germánium, különböző vegyületek formájában. Moderátor: A neutronok lassítására, fékezésére szolgáló anyag, pl: grafit, víz, deutérium-oxid. Szabályozó rudak: A neutron-fluxus beállításához szükséges: kadmium, európium, bór. Reflektor: A neutronok hasadási zónából való kijutását akadályozza meg, valamilyen moderátor sajátságú anyag. Hűtőközeg: Feladata a termelt h? folyamatos elvezetése: víz, hélium, szén-dioxid, nátrium, kálium. Megkülönböztetünk primer és szekunder hűtőközeget. Védőberendezések: Sugárvédelem és nyomásbiztonság céljára. A reaktorok osztályozása: Fűtőanyag minősége és formája szerint: Uránium - Tórium Plutónium Szilárd Folyékony A moderátor anyaga szerint: Grafitreaktor Nehézvíz reaktor Könnyűvíz reaktor Szerves moderált reaktor Hűtés vagy hőcsere szerint: Gázhűtött reaktor Nagy hőmérsékletű reaktor Nyomás alatti vizes reaktor Úszómedencés reaktor Forróvizes reaktor Nátrium-grafit reaktor Sóolvadék reaktor A szerkezet szerint: Homogén reaktor Heterogén reaktor Energiazóna szerint: Termikus reaktor Gyors reaktor Az új hasadóanyag létrehozásának foka szerint: Szaporító reaktorok Gyorsreaktorok Konverterek A felhasználás szerint: Kutatási reaktor Oktatási reaktor Energia- vagy teljesítmény reaktor Vizsgáló reaktor
Posted on: Fri, 06 Sep 2013 09:56:46 +0000