ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്? ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ഷൻ കൺട്രോൾ

വൈദ്യുതി എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് ചിന്തിക്കാത്ത വിധം നമ്മൾ വൈദ്യുതിയുമായി ശീലിച്ചിരിക്കുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി, ഇത് വിവിധ സ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ പ്ലാൻ്റുകളിലാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. പവർ പ്ലാൻ്റുകൾ തെർമൽ, കാറ്റ്, ജിയോതെർമൽ, സോളാർ, ഹൈഡ്രോ ഇലക്ട്രിക്, ന്യൂക്ലിയർ എന്നിവ ആകാം. ഏറ്റവും വിവാദമുണ്ടാക്കുന്നത് രണ്ടാമത്തേതാണ്. അവരുടെ ആവശ്യകതയെയും വിശ്വാസ്യതയെയും കുറിച്ച് അവർ വാദിക്കുന്നു.

ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയുടെ കാര്യത്തിൽ, ന്യൂക്ലിയർ എനർജി ഇന്ന് ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമവും ആഗോള ഉൽപ്പാദനത്തിൽ അതിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നതുമാണ് വൈദ്യുതോർജ്ജംവളരെ പ്രധാനമാണ്, നാലിലൊന്നിൽ കൂടുതൽ.

ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു ആണവ നിലയംഅത് എങ്ങനെയാണ് ഊർജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്? ഒരു ആണവ നിലയത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകം ഒരു ആണവ റിയാക്ടറാണ്. അതിൽ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ചെയിൻ പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി താപം പുറത്തുവരുന്നു. ഈ പ്രതികരണം നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, അതിനാലാണ് നമുക്ക് ഒരു ന്യൂക്ലിയർ സ്ഫോടനം നേടുന്നതിനുപകരം ക്രമേണ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നത്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ

• ആണവ ഇന്ധനം: സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം, യുറേനിയം, പ്ലൂട്ടോണിയം എന്നിവയുടെ ഐസോടോപ്പുകൾ. ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് യുറേനിയം 235 ആണ്;
• റിയാക്റ്റർ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കൂളൻ്റ്: വെള്ളം, ദ്രാവക സോഡിയം മുതലായവ;
• നിയന്ത്രണ വടികൾ;
• ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്റർ;
• റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണ കവചം.

പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആണവ റിയാക്ടറിൻ്റെ വീഡിയോ

ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

റിയാക്ടർ കാമ്പിൽ ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ (ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ) ഉണ്ട് - ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം. നിരവധി ഡസൻ ഇന്ധന തണ്ടുകൾ അടങ്ങിയ കാസറ്റുകളായി അവ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു. ഓരോ കാസറ്റിലൂടെയും കൂളൻ്റ് ചാനലുകളിലൂടെ ഒഴുകുന്നു. ഇന്ധന കമ്പികൾ റിയാക്ടറിൻ്റെ ശക്തിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഇന്ധന വടിയുടെ ഒരു നിശ്ചിത (നിർണ്ണായക) പിണ്ഡത്തിൽ മാത്രമേ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണം സാധ്യമാകൂ. ഓരോ വടിയുടെയും പിണ്ഡം വ്യക്തിഗതമായി നിർണ്ണായകത്തിന് താഴെയാണ്. എല്ലാ തണ്ടുകളും സജീവ സോണിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുന്നു. ഇന്ധന കമ്പികൾ തിരുകുകയും നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, പ്രതികരണം നിയന്ത്രിക്കാനാകും.

അതിനാൽ, നിർണായക പിണ്ഡം കവിയുമ്പോൾ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഇന്ധന മൂലകങ്ങൾ ആറ്റങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഗാമാ വികിരണത്തിൻ്റെയും താപത്തിൻ്റെയും രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു അസ്ഥിര ഐസോടോപ്പ് ഉടനടി ക്ഷയിക്കുന്നു. കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന കണികകൾ പരസ്പരം ഗതികോർജ്ജം നൽകുന്നു, കൂടാതെ ക്ഷയങ്ങളുടെ എണ്ണം ക്രമാതീതമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. ഇതൊരു ചെയിൻ പ്രതികരണമാണ് - പ്രവർത്തന തത്വം ആണവ നിലയം. നിയന്ത്രണമില്ലാതെ, അത് മിന്നൽ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സ്ഫോടനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഒരു ആണവ റിയാക്ടറിൽ പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണത്തിലാണ്.

അങ്ങനെ, സജീവ മേഖലയിൽ അത് റിലീസ് ചെയ്യുന്നു താപ ഊർജ്ജം, ഈ സോൺ (ആദ്യ സർക്യൂട്ട്) കഴുകുന്ന വെള്ളത്തിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ ജലത്തിൻ്റെ താപനില 250-300 ഡിഗ്രിയാണ്. അടുത്തതായി, വെള്ളം രണ്ടാമത്തെ സർക്യൂട്ടിലേക്ക് ചൂട് കൈമാറുന്നു, തുടർന്ന് ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളിലേക്ക്. ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിനെ സ്കീമാറ്റിക് ആയി പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

1. യുറേനിയം ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം,
2. ദ്രവിച്ച അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെയും പുറത്തുവിടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെയും ശകലങ്ങളുടെ ഗതികോർജ്ജം,
3. ജലത്തിൻ്റെയും നീരാവിയുടെയും ആന്തരിക ഊർജ്ജം,
4. ജലത്തിൻ്റെയും നീരാവിയുടെയും ഗതികോർജ്ജം,
5. ടർബൈൻ, ജനറേറ്റർ റോട്ടറുകൾ എന്നിവയുടെ ഗതികോർജ്ജം,
6. വൈദ്യുത ഊർജ്ജം.

റിയാക്റ്റർ കോർ ഒരു ലോഹ ഷെൽ ഉപയോഗിച്ച് ഏകീകരിക്കപ്പെട്ട നൂറുകണക്കിന് കാസറ്റുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ ഷെൽ ഒരു ന്യൂട്രോൺ പ്രതിഫലനത്തിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പ്രതികരണ വേഗത ക്രമീകരിക്കുന്നതിനുള്ള കൺട്രോൾ വടികളും റിയാക്ടർ എമർജൻസി പ്രൊട്ടക്ഷൻ വടികളും കാസറ്റുകൾക്കിടയിൽ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്. അടുത്തതായി, റിഫ്ലക്ടറിന് ചുറ്റും താപ ഇൻസുലേഷൻ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. താപ ഇൻസുലേഷൻ്റെ മുകളിൽ കോൺക്രീറ്റ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു സംരക്ഷിത ഷെൽ ഉണ്ട്, അത് റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥങ്ങളെ കുടുക്കുകയും ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് കടക്കാൻ അനുവദിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആണവ റിയാക്ടറുകൾ എവിടെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

• എനർജി ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾ ആണവ നിലയങ്ങളിൽ, കപ്പലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ, ന്യൂക്ലിയർ ഹീറ്റ് സപ്ലൈ സ്റ്റേഷനുകളിൽ.
• ദ്വിതീയ ആണവ ഇന്ധനം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കൺവെക്ടർ, ബ്രീഡർ റിയാക്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• റേഡിയോകെമിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ ഗവേഷണത്തിനും ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിനും ഗവേഷണ റിയാക്ടറുകൾ ആവശ്യമാണ്.

ആണവോർജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എല്ലാ വിവാദങ്ങളും വിവാദങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ആണവ നിലയങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതും തുടരുന്നു. ചെലവ് കാര്യക്ഷമതയാണ് ഒരു കാരണം. ഒരു ലളിതമായ ഉദാഹരണം: 40 ടാങ്ക് ഇന്ധന എണ്ണ അല്ലെങ്കിൽ 60 വാഗൺ കൽക്കരി 30 കിലോഗ്രാം യുറേനിയത്തിന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

റഷ്യൻ ആണവ വ്യവസായത്തിലെ പ്രധാന കണ്ണിയാണ് ഈ നോൺസ്ക്രിപ്റ്റ് ഗ്രേ സിലിണ്ടർ. തീർച്ചയായും ഇത് വളരെ അവതരിപ്പിക്കാവുന്നതായി തോന്നുന്നില്ല, പക്ഷേ അതിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം മനസിലാക്കുകയും നോക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് മൂല്യവത്താണ് സവിശേഷതകൾ, അതിൻ്റെ സൃഷ്ടിയുടെയും ഘടനയുടെയും രഹസ്യം സംസ്ഥാനം അതിൻ്റെ കണ്ണിലെ കൃഷ്ണമണി പോലെ സംരക്ഷിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു.

അതെ, ഞാൻ പരിചയപ്പെടുത്താൻ മറന്നു: യുറേനിയം ഐസോടോപ്പുകൾ VT-3F (nth തലമുറ) വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വാതക സെൻട്രിഫ്യൂജ് ഇതാ. പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ തത്വം പ്രാഥമികമാണ്, ഒരു പാൽ വിഭജനം പോലെ, ഭാരമുള്ളത് അപകേന്ദ്രബലത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്താൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അപ്പോൾ എന്താണ് പ്രാധാന്യവും പ്രത്യേകതയും?

ആദ്യം, നമുക്ക് മറ്റൊരു ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാം - പൊതുവേ, എന്തിനാണ് യുറേനിയം വേർതിരിക്കുന്നത്?

പ്രകൃതിദത്തമായ യുറേനിയം, ഭൂമിയിൽ തന്നെ കിടക്കുന്നു, രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഒരു കോക്ടെയ്ൽ ആണ്: യുറേനിയം-238ഒപ്പം യുറേനിയം-235(ഒപ്പം 0.0054% U-234).
യുറാൻ-238, അത് ഭാരമുള്ളതാണ്, ചാരനിറംലോഹം. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പീരങ്കി ഷെൽ ഉണ്ടാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ... ഒരു കീചെയിൻ. നിങ്ങൾക്ക് ഇതിൽ നിന്ന് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത് ഇതാ യുറേനിയം-235? ശരി, ഒന്നാമതായി, ഒരു അണുബോംബ്, രണ്ടാമതായി, ആണവ നിലയങ്ങൾക്കുള്ള ഇന്ധനം. ഇവിടെ നമ്മൾ പ്രധാന ചോദ്യത്തിലേക്ക് വരുന്നു - ഈ രണ്ട്, ഏതാണ്ട് സമാനമായ ആറ്റങ്ങളെ പരസ്പരം എങ്ങനെ വേർതിരിക്കാം? ഇല്ല, ശരിക്കും എങ്ങനെ?!

വഴിമധ്യേ:യുറേനിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ആരം 1.5 10 -8 സെൻ്റീമീറ്റർ ആണ്.

യുറേനിയം ആറ്റങ്ങളെ സാങ്കേതിക ശൃംഖലയിലേക്ക് നയിക്കണമെങ്കിൽ, അത് (യുറേനിയം) വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യണം. തിളപ്പിച്ചിട്ട് കാര്യമില്ല, യുറേനിയവും ഫ്ലൂറിനും യോജിപ്പിച്ച് യുറേനിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് കിട്ടിയാൽ മതി. എച്ച്.എഫ്.സി. അതിൻ്റെ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ വളരെ സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമല്ല, അതിനാൽ എച്ച്.എഫ്.സിഈ യുറേനിയം ഖനനം ചെയ്യുന്നിടത്ത് അവർക്ക് അത് ലഭിക്കും. UF6 മാത്രമാണ് വളരെ അസ്ഥിരമായ യുറേനിയം സംയുക്തം (53 ° C വരെ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് (ചിത്രം) നേരിട്ട് ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു). തുടർന്ന് അത് പ്രത്യേക പാത്രങ്ങളിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യുകയും സമ്പുഷ്ടീകരണത്തിനായി അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു ചെറിയ ചരിത്രം

ന്യൂക്ലിയർ റേസിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ, യുഎസ്എസ്ആറിൻ്റെയും യുഎസ്എയുടെയും ഏറ്റവും വലിയ ശാസ്ത്ര മനസ്സുകൾ ഡിഫ്യൂഷൻ വേർപിരിയൽ എന്ന ആശയത്തിൽ പ്രാവീണ്യം നേടി - യുറേനിയം ഒരു അരിപ്പയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. ചെറുത് 235-ാമത്ഐസോടോപ്പ് കടന്നുപോകും, ​​"കൊഴുപ്പ്" 238-ാമത്കുടുങ്ങിപ്പോകും. മാത്രമല്ല, 1946 ൽ സോവിയറ്റ് വ്യവസായത്തിനായി നാനോ-ദ്വാരങ്ങളുള്ള ഒരു അരിപ്പ ഉണ്ടാക്കുക എന്നത് ഏറ്റവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമായിരുന്നില്ല.

കൗൺസിൽ ഓഫ് പീപ്പിൾസ് കമ്മീഷണേഴ്സിന് കീഴിലുള്ള ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക കൗൺസിലിലെ ഐസക് കോൺസ്റ്റാൻ്റിനോവിച്ച് കിക്കോയിൻ്റെ റിപ്പോർട്ടിൽ നിന്ന് (യുഎസ്എസ്ആർ ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിലെ തരംതിരിക്കപ്പെട്ട വസ്തുക്കളുടെ ഒരു ശേഖരത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചത് (എഡ്. റിയാബേവ്)): നിലവിൽ, ഏകദേശം 5/1,000 മില്ലിമീറ്റർ ദ്വാരങ്ങളുള്ള മെഷുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പഠിച്ചു, അതായത്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ സ്വതന്ത്ര പാതയേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. തൽഫലമായി, അത്തരം ഗ്രിഡുകളിലെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ വേർതിരിവ് സംഭവിക്കുന്ന വാതക മർദ്ദം അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൻ്റെ 1/50 ൽ കുറവായിരിക്കണം. പ്രായോഗികമായി, ഏകദേശം 0.01 അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ കരുതുന്നു, അതായത്. നല്ല വാക്വം അവസ്ഥയിൽ. ഒരു ലൈറ്റ് ഐസോടോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് 90% സാന്ദ്രതയിലേക്ക് സമ്പുഷ്ടമായ ഒരു ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന് (സ്ഫോടനാത്മകമായ ഒരു വസ്തു നിർമ്മിക്കാൻ ഈ സാന്ദ്രത മതിയാകും), ഒരു കാസ്കേഡിൽ അത്തരം 2,000 ഘട്ടങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നു. ഞങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും ഭാഗികമായി നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന യന്ത്രത്തിൽ, പ്രതിദിനം 75-100 ഗ്രാം യുറേനിയം-235 ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ ഏകദേശം 80-100 "നിരകൾ" അടങ്ങിയിരിക്കും, അവയിൽ ഓരോന്നിനും 20-25 ഘട്ടങ്ങൾ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യപ്പെടും."

ചുവടെയുള്ള ഒരു രേഖയാണ് - ആദ്യത്തെ അണുബോംബ് സ്ഫോടനത്തിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പിനെക്കുറിച്ച് സ്റ്റാലിന് ബെരിയയുടെ റിപ്പോർട്ട്. 1949-ലെ വേനൽക്കാലത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച ആണവ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ചെറിയ വിവരങ്ങൾ ചുവടെയുണ്ട്.

ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്കായി സങ്കൽപ്പിക്കുക - 2000 കനത്ത ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ, വെറും 100 ഗ്രാമിന് വേണ്ടി! ശരി, നമുക്ക് എവിടെ പോകാം, ഞങ്ങൾക്ക് ബോംബുകൾ വേണം. അവർ ഫാക്ടറികൾ നിർമ്മിക്കാൻ തുടങ്ങി, ഫാക്ടറികൾ മാത്രമല്ല, മുഴുവൻ നഗരങ്ങളും. ശരി, നഗരങ്ങളിൽ മാത്രം, ഈ ഡിഫ്യൂഷൻ പ്ലാൻ്റുകൾക്ക് വളരെയധികം വൈദ്യുതി ആവശ്യമായിരുന്നു, അവർക്ക് സമീപത്ത് പ്രത്യേക പവർ പ്ലാൻ്റുകൾ നിർമ്മിക്കേണ്ടിവന്നു.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, പ്ലാൻ്റ് നമ്പർ 813 ൻ്റെ ആദ്യ ഘട്ടം D-1 രൂപകൽപന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, 3100 വേർതിരിക്കൽ ഘട്ടങ്ങളുടെ 2 കാസ്കേഡുകളിൽ പ്രതിദിനം 140 ഗ്രാം 92-93% യുറേനിയം-235 എന്ന മൊത്തം ഉൽപാദനത്തിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്. സ്വെർഡ്ലോവ്സ്കിൽ നിന്ന് 60 കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള വെർഖ്-നെയ്വിൻസ്ക് ഗ്രാമത്തിലെ പൂർത്തിയാകാത്ത ഒരു വിമാന പ്ലാൻ്റ് നിർമ്മാണത്തിനായി അനുവദിച്ചു. പിന്നീട് അത് സ്വെർഡ്ലോവ്സ്ക് -44 ആയി മാറി, പ്ലാൻ്റ് 813 (ചിത്രം) യുറൽ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്ലാൻ്റായി - ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ വേർതിരിക്കൽ പ്ലാൻ്റ്.

വലിയ സാങ്കേതിക ബുദ്ധിമുട്ടുകളോടെയാണെങ്കിലും, ഡിഫ്യൂഷൻ വേർതിരിവിൻ്റെ സാങ്കേതികവിദ്യ ഡീബഗ്ഗ് ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, കൂടുതൽ സാമ്പത്തിക സെൻട്രിഫ്യൂജ് പ്രക്രിയ വികസിപ്പിക്കുക എന്ന ആശയം അജണ്ടയിൽ നിന്ന് വിട്ടുപോയില്ല. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഞങ്ങൾ ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂജ് സൃഷ്ടിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 20 മുതൽ 50 മടങ്ങ് വരെ കുറയും!

ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂജ് എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഇതിൻ്റെ ഘടന പ്രാഥമികത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, പഴയതിന് സമാനമാണ് അലക്കു യന്ത്രം"സ്പിൻ / ഡ്രൈ" മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കറങ്ങുന്ന റോട്ടർ ഒരു സീൽ ചെയ്ത കേസിംഗിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഈ റോട്ടറിലേക്ക് ഗ്യാസ് വിതരണം ചെയ്യുന്നു (UF6). അപകേന്ദ്രബലം കാരണം, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തേക്കാൾ ലക്ഷക്കണക്കിന് മടങ്ങ് വലുതാണ്, വാതകം "കനത്ത", "വെളിച്ചം" ഭിന്നസംഖ്യകളായി വേർപെടുത്താൻ തുടങ്ങുന്നു. ഭാരം കുറഞ്ഞതും കനത്തതുമായ തന്മാത്രകൾ റോട്ടറിൻ്റെ വിവിധ സോണുകളിൽ ഗ്രൂപ്പുചെയ്യാൻ തുടങ്ങുന്നു, പക്ഷേ മധ്യഭാഗത്തും ചുറ്റളവിലും അല്ല, മുകളിലും താഴെയുമായി.

സംവഹന പ്രവാഹങ്ങൾ മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത് - റോട്ടർ കവർ ചൂടാക്കുകയും വാതകത്തിൻ്റെ എതിർപ്രവാഹം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സിലിണ്ടറിൻ്റെ മുകളിലും താഴെയുമായി രണ്ട് ചെറിയ ഇൻടേക്ക് ട്യൂബുകൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു മെലിഞ്ഞ മിശ്രിതം താഴത്തെ ട്യൂബിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ആറ്റങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള മിശ്രിതം മുകളിലെ ട്യൂബിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. 235U. ഈ മിശ്രിതം അടുത്ത സെൻട്രിഫ്യൂജിലേക്ക് പോകുന്നു, അങ്ങനെ, ഏകാഗ്രത വരെ 235-ാമത്യുറേനിയം ആവശ്യമുള്ള മൂല്യത്തിൽ എത്തില്ല. സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ ഒരു ശൃംഖലയെ കാസ്കേഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ.

ശരി, ഒന്നാമതായി, ഭ്രമണ വേഗത - ആധുനിക തലമുറ സെൻട്രിഫ്യൂജുകളിൽ ഇത് 2000 ആർപിഎസിൽ എത്തുന്നു (ഇത് എന്തിനുമായി താരതമ്യം ചെയ്യണമെന്ന് എനിക്കറിയില്ല ... ഒരു വിമാന എഞ്ചിനിലെ ടർബൈനേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് വേഗത)! മൂന്ന് പതിറ്റാണ്ടുകളായി ഇത് നിർത്താതെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു! ആ. ഇപ്പോൾ ബ്രെഷ്നെവിൻ്റെ കീഴിൽ ഓണാക്കിയിരിക്കുന്ന സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ കാസ്കേഡുകളിൽ കറങ്ങുന്നു! സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ ഇപ്പോൾ നിലവിലില്ല, പക്ഷേ അവ കറങ്ങുകയും കറങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിൻ്റെ പ്രവർത്തന ചക്രത്തിൽ റോട്ടർ 2,000,000,000,000 (രണ്ട് ട്രില്യൺ) വിപ്ലവങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല. എന്ത് ബെയറിംഗാണ് ഇതിനെ നേരിടുക? അതെ, ഒന്നുമില്ല! അവിടെ ബെയറിംഗുകളൊന്നുമില്ല.

റോട്ടർ തന്നെ ഒരു സാധാരണ ടോപ്പാണ്, അടിയിൽ അതിന് ഒരു കൊറണ്ടം ബെയറിംഗിൽ ശക്തമായ ഒരു സൂചി ഉണ്ട്, മുകളിലെ അറ്റം ഒരു ശൂന്യതയിൽ തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്നു. വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം. സൂചി ലളിതമല്ല, പിയാനോ സ്ട്രിംഗുകൾക്കായി സാധാരണ വയർ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഇത് വളരെ കഠിനമാണ് തന്ത്രപരമായ രീതിയിൽ(അതാണ് ജിടി). അത്തരമൊരു ഭ്രമണ വേഗതയിൽ, സെൻട്രിഫ്യൂജ് തന്നെ മോടിയുള്ളതായിരിക്കരുത്, മറിച്ച് വളരെ മോടിയുള്ളതായിരിക്കണം എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമില്ല.

അക്കാദമിഷ്യൻ ജോസഫ് ഫ്രീഡ്‌ലാൻഡർ അനുസ്മരിക്കുന്നു: “അവർക്ക് എന്നെ മൂന്ന് തവണ വെടിവെക്കാമായിരുന്നു. ഒരിക്കൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം ലെനിൻ സമ്മാനം ലഭിച്ചപ്പോൾ, ഒരു വലിയ അപകടമുണ്ടായി, സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ അടപ്പ് പറന്നുപോയി. കഷണങ്ങൾ ചിതറിക്കിടക്കുകയും മറ്റ് അപകേന്ദ്രങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് മേഘം ഉയർന്നു. ഞങ്ങൾക്ക് മുഴുവൻ വരിയും നിർത്തേണ്ടിവന്നു - ഒരു കിലോമീറ്റർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ! സ്രെഡ്മാഷിൽ, ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിന് മുമ്പ് ജനറൽ സ്വെരേവ് സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾക്ക് ആജ്ഞാപിച്ചു, അദ്ദേഹം ബെരിയയുടെ വകുപ്പിൽ ജോലി ചെയ്തു. യോഗത്തിൽ ജനറൽ പറഞ്ഞു: “സ്ഥിതി ഗുരുതരമാണ്. രാജ്യത്തിൻ്റെ പ്രതിരോധം അപകടത്തിലാണ്. ഞങ്ങൾ പെട്ടെന്ന് സാഹചര്യം ശരിയാക്കിയില്ലെങ്കിൽ, '37 നിങ്ങൾക്കായി ആവർത്തിക്കും. ഉടനെ യോഗം അവസാനിപ്പിച്ചു. അപ്പോൾ ഞങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും മുന്നോട്ട് വന്നു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യപൂർണ്ണമായും ഐസോട്രോപിക് യൂണിഫോം കവർ ഘടനയോടെ, എന്നാൽ വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനുശേഷം, ഇത്തരത്തിലുള്ള കവറുകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു. കൂടുതൽ കുഴപ്പങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടായില്ല. റഷ്യയിൽ 3 സമ്പുഷ്ടീകരണ പ്ലാൻ്റുകളുണ്ട്, ലക്ഷക്കണക്കിന് സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ.
ഫോട്ടോയിൽ: ആദ്യ തലമുറ സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ പരിശോധനകൾ

റോട്ടർ ഭവനങ്ങളും തുടക്കത്തിൽ ലോഹം കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരുന്നത്, അവ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതുവരെ ... കാർബൺ ഫൈബർ. ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന പിരിമുറുക്കവുമാണ്, അത് അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയൽകറങ്ങുന്ന സിലിണ്ടറിന്.

UEIP ജനറൽ ഡയറക്ടർ (2009-2012) അലക്സാണ്ടർ കുർക്കിൻ അനുസ്മരിക്കുന്നു: “ഇത് പരിഹാസ്യമാകുകയായിരുന്നു. അവർ ഒരു പുതിയ, കൂടുതൽ "വിഭവശേഷിയുള്ള" സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ പരീക്ഷിക്കുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു ജീവനക്കാരൻ റോട്ടർ പൂർണ്ണമായും നിർത്തുന്നത് വരെ കാത്തിരിക്കാതെ, കാസ്കേഡിൽ നിന്ന് അത് വിച്ഛേദിക്കുകയും കൈകൊണ്ട് സ്റ്റാൻഡിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ തീരുമാനിക്കുകയും ചെയ്തു. പക്ഷേ, എങ്ങനെ എതിർത്താലും മുന്നോട്ട് പോകുന്നതിനുപകരം, അവൻ ഈ സിലിണ്ടറിനെ ആശ്ലേഷിച്ച് പിന്നിലേക്ക് നീങ്ങാൻ തുടങ്ങി. അതിനാൽ ഭൂമി കറങ്ങുന്നതും ഗൈറോസ്കോപ്പ് ഒരു വലിയ ശക്തിയാണെന്നും ഞങ്ങൾ സ്വന്തം കണ്ണുകൊണ്ട് കണ്ടു.

ആരാണ് അത് കണ്ടുപിടിച്ചത്?

ഓ, ഇത് ഒരു നിഗൂഢതയാണ്, നിഗൂഢതയിൽ പൊതിഞ്ഞ്, സസ്പെൻസിൽ പൊതിഞ്ഞ്. പിടിക്കപ്പെട്ട ജർമ്മൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ, സിഐഎ, സ്മെർഷ് ഓഫീസർമാർ, ചാര പൈലറ്റ് പവർ എന്നിവരെപ്പോലും ഇവിടെ കാണാം. പൊതുവേ, ഗ്യാസ് സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ തത്വം 19-ആം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ വിവരിച്ചു.

ആറ്റോമിക് പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ ആരംഭത്തിൽ പോലും, കിറോവ് പ്ലാൻ്റിൻ്റെ പ്രത്യേക ഡിസൈൻ ബ്യൂറോയിലെ എഞ്ചിനീയറായ വിക്ടർ സെർജീവ് ഒരു അപകേന്ദ്ര വേർതിരിക്കൽ രീതി നിർദ്ദേശിച്ചു, പക്ഷേ ആദ്യം അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സഹപ്രവർത്തകർ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ ആശയം അംഗീകരിച്ചില്ല. സമാന്തരമായി, പരാജിത ജർമ്മനിയിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ സുഖുമിയിലെ ഒരു പ്രത്യേക ഗവേഷണ സ്ഥാപനം-5-ൽ വേർപിരിയൽ സെൻട്രിഫ്യൂജ് സൃഷ്ടിക്കാൻ പാടുപെട്ടു: ഹിറ്റ്ലറുടെ കീഴിൽ സീമെൻസ് എഞ്ചിനീയറായി ജോലി ചെയ്തിരുന്ന ഡോ. Gernot Zippe. മൊത്തത്തിൽ, ഗ്രൂപ്പിൽ ഏകദേശം 300 "കയറ്റുമതി" ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഓർക്കുന്നു സിഇഒ CJSC Centrotech-SPb സ്റ്റേറ്റ് കോർപ്പറേഷൻ Rosatom Alexey Kaliteevsky: “ജർമ്മൻ സെൻട്രിഫ്യൂജ് വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിന് തികച്ചും അനുയോജ്യമല്ലെന്ന നിഗമനത്തിൽ ഞങ്ങളുടെ വിദഗ്ധർ എത്തി. ഭാഗികമായി സമ്പുഷ്ടമാക്കിയ ഉൽപ്പന്നം അടുത്ത ഘട്ടത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിനുള്ള സംവിധാനം സ്റ്റീൻബെക്കിൻ്റെ ഉപകരണത്തിനില്ല. ലിഡിൻ്റെ അറ്റങ്ങൾ തണുപ്പിക്കാനും വാതകം മരവിപ്പിക്കാനും അത് ഡീഫ്രോസ്റ്റ് ചെയ്യാനും ശേഖരിക്കാനും അടുത്ത സെൻട്രിഫ്യൂജിൽ ഇടാനും നിർദ്ദേശിച്ചു. അതായത്, പദ്ധതി പ്രവർത്തനരഹിതമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പദ്ധതിക്ക് വളരെ രസകരവും അസാധാരണവുമായ നിരവധി ഉണ്ടായിരുന്നു സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങൾ. ഇവ "രസകരവും അസാധാരണമായ പരിഹാരങ്ങൾ"സോവിയറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ നേടിയ ഫലങ്ങളുമായി, പ്രത്യേകിച്ച് വിക്ടർ സെർജീവ് നിർദ്ദേശങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചു. താരതമ്യേന പറഞ്ഞാൽ, ഞങ്ങളുടെ കോംപാക്റ്റ് സെൻട്രിഫ്യൂജ് ജർമ്മൻ ചിന്തയുടെ മൂന്നിലൊന്ന് ഫലവും മൂന്നിൽ രണ്ട് സോവിയറ്റ് ഫലവുമാണ്.വഴിയിൽ, സെർജീവ് അബ്ഖാസിയയിൽ വന്ന് യുറേനിയം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ അതേ സ്റ്റീൻബെക്കിനോടും സിപ്പിനോടും പ്രകടിപ്പിച്ചപ്പോൾ, സ്റ്റീൻബെക്കും സിപ്പും അവരെ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് തള്ളിക്കളഞ്ഞു.

അപ്പോൾ സെർജീവ് എന്താണ് കൊണ്ടുവന്നത്?

പിറ്റോട്ട് ട്യൂബുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഗ്യാസ് സെലക്ടറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുക എന്നതായിരുന്നു സെർജീവ് നിർദ്ദേശം. എന്നാൽ ഈ വിഷയത്തിൽ പല്ല് തിന്നിരുന്ന ഡോ. സ്റ്റീൻബെക്ക് വ്യക്തമാണ്: "അവ ഒഴുക്കിനെ മന്ദഗതിയിലാക്കും, പ്രക്ഷുബ്ധത ഉണ്ടാക്കും, വേർപിരിയൽ ഉണ്ടാകില്ല!" വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം, തൻ്റെ ഓർമ്മക്കുറിപ്പുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അദ്ദേഹം ഖേദിക്കുന്നു: "ഞങ്ങളിൽ നിന്ന് വരാൻ യോഗ്യമായ ഒരു ആശയം! പക്ഷെ അത് ഒരിക്കലും എൻ്റെ മനസ്സിൽ വന്നില്ല..."

പിന്നീട്, ഒരിക്കൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയന് പുറത്ത്, സ്റ്റീൻബെക്ക് സെൻട്രിഫ്യൂജുകളിൽ പ്രവർത്തിച്ചില്ല. എന്നാൽ ജർമ്മനിയിലേക്ക് പുറപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ്, സെർജീവ് സെൻട്രിഫ്യൂജിൻ്റെ ഒരു പ്രോട്ടോടൈപ്പും അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ലളിതമായ തത്വവും പരിചയപ്പെടാൻ ജെറോണ്ട് സിപ്പിന് അവസരം ലഭിച്ചു. പാശ്ചാത്യ രാജ്യങ്ങളിൽ ഒരിക്കൽ, "തന്ത്രശാലിയായ സിപ്പ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന, സെൻട്രിഫ്യൂജ് ഡിസൈൻ സ്വന്തം പേരിൽ പേറ്റൻ്റ് ചെയ്തു (1957 ലെ പേറ്റൻ്റ് നമ്പർ 1071597, 13 രാജ്യങ്ങളിൽ പ്രഖ്യാപിച്ചു). 1957-ൽ, യുഎസ്എയിലേക്ക് മാറിയ സിപ്പ് അവിടെ ഒരു വർക്കിംഗ് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ നിർമ്മിച്ചു, മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് സെർജിയേവിൻ്റെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് പുനർനിർമ്മിച്ചു. അദ്ദേഹം അതിനെ വിളിച്ചു, നമുക്ക് ആദരാഞ്ജലി അർപ്പിക്കാം, "റഷ്യൻ സെൻട്രിഫ്യൂജ്" (ചിത്രം).

വഴിയിൽ, റഷ്യൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് മറ്റ് പല കേസുകളിലും സ്വയം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു അടിസ്ഥാന അടിയന്തരാവസ്ഥയാണ് ഉദാഹരണം വാൽവ് നിർത്തുക. സെൻസറുകളും ഡിറ്റക്ടറുകളും ഇല്ല ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകൾ. കാസ്കേഡ് ഫ്രെയിമിനെ അതിൻ്റെ ദളങ്ങൾ കൊണ്ട് സ്പർശിക്കുന്ന ഒരു സമോവർ ഫ്യൂസറ്റ് മാത്രമേയുള്ളൂ. എന്തെങ്കിലും തെറ്റ് സംഭവിക്കുകയും സെൻട്രിഫ്യൂജ് ബഹിരാകാശത്ത് അതിൻ്റെ സ്ഥാനം മാറ്റുകയും ചെയ്താൽ, അത് ഇൻലെറ്റ് ലൈൻ തിരിയുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബഹിരാകാശത്ത് ഒരു അമേരിക്കൻ പേനയും റഷ്യൻ പെൻസിലും സംബന്ധിച്ച തമാശ പോലെയാണ് ഇത്.

നമ്മുടെ ദിനങ്ങൾ

ഈ ആഴ്ച ഈ വരികളുടെ രചയിതാവ് ഒരു സുപ്രധാന സംഭവത്തിൽ പങ്കെടുത്തു - കരാർ പ്രകാരം യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പ് നിരീക്ഷകരുടെ റഷ്യൻ ഓഫീസ് അടച്ചുപൂട്ടൽ HEU-LEU. ഈ കരാർ (ഉയർന്ന സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം - കുറഞ്ഞ സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം) ആണവ ഊർജ മേഖലയിലെ റഷ്യയും അമേരിക്കയും തമ്മിലുള്ള ഏറ്റവും വലിയ കരാറായിരുന്നു. കരാറിൻ്റെ നിബന്ധനകൾക്ക് കീഴിൽ, റഷ്യൻ ആണവ ശാസ്ത്രജ്ഞർ 500 ടൺ ആയുധ-ഗ്രേഡ് (90%) യുറേനിയം അമേരിക്കൻ ആണവ നിലയങ്ങൾക്കായി ഇന്ധനമാക്കി (4%) HFC-കളാക്കി. 1993-2009 ലെ വരുമാനം 8.8 ബില്യൺ യുഎസ് ഡോളറായിരുന്നു. യുദ്ധാനന്തര വർഷങ്ങളിൽ ഐസോടോപ്പ് വേർതിരിക്കൽ മേഖലയിൽ നമ്മുടെ ആണവ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റത്തിൻ്റെ യുക്തിസഹമായ ഫലമായിരുന്നു ഇത്.
ഫോട്ടോയിൽ: UEIP വർക്ക്ഷോപ്പുകളിലൊന്നിൽ ഗ്യാസ് സെൻട്രിഫ്യൂജുകളുടെ കാസ്കേഡുകൾ. അവയിൽ ഏകദേശം 100,000 ഇവിടെയുണ്ട്.

സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾക്ക് നന്ദി, സൈനികവും വാണിജ്യപരവുമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ താരതമ്യേന വിലകുറഞ്ഞ ആയിരക്കണക്കിന് ടൺ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു. ആണവ വ്യവസായം റഷ്യക്ക് തർക്കമില്ലാത്ത പ്രാഥമികത കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്ന അവശേഷിക്കുന്ന ചുരുക്കം (സൈനിക വ്യോമയാനം, ബഹിരാകാശം) ഒന്നാണ്. പത്ത് വർഷം മുമ്പ് വിദേശ ഓർഡറുകൾ മാത്രം (2013 മുതൽ 2022 വരെ), കരാർ ഒഴികെയുള്ള റോസാറ്റോമിൻ്റെ പോർട്ട്ഫോളിയോ HEU-LEU 69.3 ബില്യൺ ഡോളറാണ്. 2011ൽ അത് 50 ബില്യൺ കവിഞ്ഞു...
UEIP-യിൽ HFC-കളുള്ള കണ്ടെയ്‌നറുകളുടെ ഒരു വെയർഹൗസ് ഫോട്ടോ കാണിക്കുന്നു.

1942 സെപ്തംബർ 28 ന്, സ്റ്റേറ്റ് ഡിഫൻസ് കമ്മിറ്റി നമ്പർ 2352 ൻ്റെ പ്രമേയം "യുറേനിയത്തിൽ ജോലിയുടെ ഓർഗനൈസേഷനിൽ" അംഗീകരിച്ചു. ഈ തീയതി റഷ്യൻ ആണവ വ്യവസായത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിൻ്റെ ഔദ്യോഗിക തുടക്കമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ എന്നത് ഒരു നിയന്ത്രിത ന്യൂക്ലിയർ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്, അതോടൊപ്പം ഊർജ്ജം പ്രകാശനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

കഥ

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ്റെ ഒരു സ്വയം നിയന്ത്രിത ചെയിൻ പ്രതികരണം (ചുരുക്കത്തിൽ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ) ആദ്യമായി നടത്തിയത് 1942 ഡിസംബറിൽ. ഒരു കൂട്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ചിക്കാഗോ യൂണിവേഴ്സിറ്റി, നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഇ. ഫെർമി, ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ആണവ റിയാക്ടർ നിർമ്മിച്ചു SR-1. അതിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് ബ്ലോക്കുകൾ അടങ്ങിയിരുന്നു, അവയ്ക്കിടയിൽ പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയത്തിൻ്റെയും ഡയോക്സൈഡിൻ്റെയും പന്തുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ വിഘടനത്തിന് ശേഷം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ 235U, താപ ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റ് മന്ദഗതിയിലാവുകയും പിന്നീട് പുതിയ ന്യൂക്ലിയർ വിഘടനത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്തു. തെർമൽ ന്യൂട്രോണുകളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ ഭൂരിഭാഗം വിഘടനങ്ങളും സംഭവിക്കുന്ന SR-1 പോലുള്ള റിയാക്ടറുകളെ തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. യുറേനിയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അവയിൽ ധാരാളം മോഡറേറ്റർ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.

IN USSRറിയാക്ടറുകളുടെ സ്റ്റാർട്ട്-അപ്പ്, പ്രവർത്തനം, നിയന്ത്രണം എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകളെക്കുറിച്ചുള്ള സൈദ്ധാന്തികവും പരീക്ഷണാത്മകവുമായ പഠനങ്ങൾ അക്കാദമിഷ്യൻ്റെ നേതൃത്വത്തിൽ ഒരു കൂട്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും എഞ്ചിനീയർമാരും നടത്തി. I. V. കുർചതോവ. ആദ്യത്തെ സോവിയറ്റ് റിയാക്ടർ F1 1946 ഡിസംബർ 25-ന് ഗുരുതരാവസ്ഥയിൽ സ്ഥാപിച്ചു. എഫ്-1 റിയാക്ടർ ഗ്രാഫൈറ്റ് ബ്ലോക്കുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് ഗ്രാഫൈറ്റ് ബ്ലോക്കുകളിലെ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെയാണ് തണ്ടുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത്. എഫ് -1 റിയാക്ടറിലെ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ വ്യാവസായിക റിയാക്ടറുകളുടെ പദ്ധതികൾക്ക് അടിസ്ഥാനമായി. 1949 ൽ, പ്ലൂട്ടോണിയം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു റിയാക്ടർ പ്രവർത്തനക്ഷമമായി, 1954 ജൂൺ 27 ന് ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ആണവ നിലയം പ്രവർത്തനക്ഷമമായി. വൈദ്യുത ശക്തിഒബ്നിൻസ്കിൽ 5 മെഗാവാട്ട്.

പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയും തത്വവും

ഊർജ്ജ റിലീസ് സംവിധാനം

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ പരിവർത്തനം സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രകാശനത്തോടൊപ്പമാണ്, പദാർത്ഥത്തിന് ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ കരുതൽ ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രം. രണ്ടാമത്തേത് അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സൂക്ഷ്മകണികകൾ ഒരു സംക്രമണം നിലനിൽക്കുന്ന മറ്റൊരു സാധ്യമായ അവസ്ഥയേക്കാൾ കൂടുതൽ വിശ്രമ ഊർജ്ജമുള്ള അവസ്ഥയിലാണ്. ഒരു സ്വതസിദ്ധമായ പരിവർത്തനം എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു ഊർജ്ജ തടസ്സത്താൽ തടയപ്പെടുന്നു, അതിനെ മറികടക്കാൻ മൈക്രോപാർട്ടിക്കിളിന് പുറത്ത് നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഊർജ്ജം ലഭിക്കണം - ഉത്തേജക ഊർജ്ജം. എക്സോഎനെർജെറ്റിക് പ്രതികരണം, ആവേശത്തെ തുടർന്നുള്ള പരിവർത്തനത്തിൽ, പ്രക്രിയയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. ഊർജ്ജ തടസ്സത്തെ മറികടക്കാൻ രണ്ട് വഴികളുണ്ട്: ഒന്നുകിൽ കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന കണങ്ങളുടെ ഗതികോർജ്ജം, അല്ലെങ്കിൽ ചേരുന്ന കണത്തിൻ്റെ ബൈൻഡിംഗ് ഊർജ്ജം.

ഊർജ്ജ പ്രകാശനത്തിൻ്റെ മാക്രോസ്‌കോപ്പിക് സ്കെയിൽ നാം മനസ്സിൽ സൂക്ഷിക്കുകയാണെങ്കിൽ, എല്ലാ അല്ലെങ്കിൽ തുടക്കത്തിൽ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ കണികകളുടെ ഒരു ഭാഗമെങ്കിലും പ്രതികരണങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഗതികോർജ്ജം ഉണ്ടായിരിക്കണം. മാധ്യമത്തിൻ്റെ ഊഷ്മാവ് ഊർജ്ജം ഉള്ള ഒരു മൂല്യത്തിലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിച്ചാൽ മാത്രമേ ഇത് നേടാനാകൂ താപ ചലനംപ്രക്രിയയുടെ ഗതിയെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന ഊർജ്ജ പരിധിയെ സമീപിക്കുന്നു. തന്മാത്രാ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അതായത്. രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ, അത്തരം വർദ്ധനവ് സാധാരണയായി നൂറുകണക്കിന് ഡിഗ്രി കെൽവിൻ ആണ്, എന്നാൽ ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ ഇത് കുറഞ്ഞത് 107 ° കെ ആണ്. ഉയർന്ന ഉയരംകൂട്ടിമുട്ടുന്ന ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ കൂലോംബ് തടസ്സങ്ങൾ. ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ താപ ഉത്തേജനം പ്രായോഗികമായി നടത്തുന്നത് ഭാരം കുറഞ്ഞ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ സമന്വയ സമയത്ത് മാത്രമാണ്, അതിൽ കൂലോംബ് തടസ്സങ്ങൾ വളരെ കുറവാണ് (തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ). കണികകൾ ചേരുന്നതിലൂടെയുള്ള ആവേശത്തിന് വലിയ ഗതികോർജ്ജം ആവശ്യമില്ല, അതിനാൽ, മാധ്യമത്തിൻ്റെ താപനിലയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, കാരണം ഇത് കണങ്ങളുടെ ആകർഷകമായ ശക്തികളിൽ അന്തർലീനമായ ഉപയോഗിക്കാത്ത ബോണ്ടുകൾ മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. എന്നാൽ പ്രതികരണങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിന്, കണങ്ങൾ തന്നെ ആവശ്യമാണ്. നമ്മൾ വീണ്ടും അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഒരു പ്രത്യേക പ്രതികരണ പ്രവർത്തനമല്ല, മറിച്ച് ഒരു മാക്രോസ്കോപ്പിക് സ്കെയിലിൽ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പാദനം ആണെങ്കിൽ, ഒരു ചെയിൻ പ്രതികരണം സംഭവിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ ഇത് സാധ്യമാകൂ. പ്രതികരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന കണികകൾ എക്സോഎനർജറ്റിക് പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി വീണ്ടും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ രണ്ടാമത്തേത് സംഭവിക്കുന്നു.

വൈവിധ്യമാർന്ന തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഘടന 1 - നിയന്ത്രണ വടി; 2 - ജൈവ സംരക്ഷണം; 3 - താപ സംരക്ഷണം; 4 - മോഡറേറ്റർ; 5 - ആണവ ഇന്ധനം; 6 - കൂളൻ്റ്.

വൈവിധ്യമാർന്ന തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡിസൈൻ

നിയന്ത്രണ വടി;

ജൈവ സംരക്ഷണം;

താപ സംരക്ഷണം;

മോഡറേറ്റർ;

ആണവ ഇന്ധനം;

കൂളൻ്റ്.

ഡിസൈൻ

ഏതൊരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറും ഇനിപ്പറയുന്ന ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:

ആണവ ഇന്ധനവും മോഡറേറ്ററും ഉള്ള കോർ;

കാമ്പിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള ന്യൂട്രോൺ റിഫ്ലക്ടർ;

കൂളൻ്റ്;

അടിയന്തര സംരക്ഷണം ഉൾപ്പെടെ ചെയിൻ പ്രതികരണ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം

റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം

റിമോട്ട് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം

ഒരു റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രധാന സവിശേഷത അതിൻ്റെ പവർ ഔട്ട്പുട്ടാണ്. 1 മെഗാവാട്ട് ശക്തി ഒരു ചെയിൻ റിയാക്ഷനുമായി യോജിക്കുന്നു, അതിൽ 1 സെക്കൻഡിൽ 3·1016 വിഘടനം സംഭവിക്കുന്നു.

പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഭൗതിക തത്വങ്ങൾ

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ നിലവിലെ അവസ്ഥയെ ഫലപ്രദമായ ന്യൂട്രോൺ ഗുണന ഘടകം k അല്ലെങ്കിൽ റിയാക്റ്റിവിറ്റി ρ എന്നിവയാൽ വിശേഷിപ്പിക്കാം, അവ ഇനിപ്പറയുന്ന ബന്ധത്താൽ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

ഇനിപ്പറയുന്ന മൂല്യങ്ങൾ ഈ അളവുകൾക്ക് സാധാരണമാണ്:

k > 1 - ചെയിൻ പ്രതികരണം കാലക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു, റിയാക്ടർ ഒരു സൂപ്പർക്രിട്ടിക്കൽ അവസ്ഥയിലാണ്, അതിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം ρ > 0;

കെ< 1 — реакция затухает, реактор — подкритичен, ρ < 0;

k = 1, ρ = 0 - ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനുകളുടെ എണ്ണം സ്ഥിരമാണ്, റിയാക്ടർ സ്ഥിരമായ ഒരു നിർണായക അവസ്ഥയിലാണ്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ ഗുരുതരാവസ്ഥ:

റിയാക്‌ടറിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന മൊത്തം ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അംശമാണ് റിയാക്‌റ്റർ കാമ്പിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ന്യൂട്രോൺ അവസാന വോള്യത്തിൽ നിന്ന് ചോർച്ച ഒഴിവാക്കാനുള്ള സാധ്യത.

അനന്തമായ വലിയ കാമ്പിലെ ന്യൂട്രോൺ ഗുണന ഘടകമാണ് k 0.

ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഗുണനത്തെ അവയുടെ നഷ്ടവുമായി സന്തുലിതമാക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ഗുണന ഘടകം ഏകത്വത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നത്. നഷ്ടത്തിന് യഥാർത്ഥത്തിൽ രണ്ട് കാരണങ്ങളുണ്ട്: വിഘടനം കൂടാതെ പിടിച്ചെടുക്കൽ, ബ്രീഡിംഗ് മീഡിയത്തിന് പുറത്ത് ന്യൂട്രോണുകളുടെ ചോർച്ച.

കെ എന്ന് വ്യക്തം< k0, поскольку в конечном объёме вследствие утечки потери нейтронов обязательно больше, чем в бесконечном. Поэтому, если в веществе ഈ രചനയുടെ k0< 1, то цепная самоподдерживающаяся реакция невозможна как в бесконечном, так и в любом конечном объёме. Таким образом, k0 определяет принципиальную способность среды размножать нейтроны

"4 ഘടകങ്ങളുടെ ഫോർമുല" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ ഉപയോഗിച്ച് താപ റിയാക്ടറുകൾക്കുള്ള k0 നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്:

μ-വേഗത ന്യൂട്രോൺ ഗുണന ഘടകം;

അനുരണന ക്യാപ്‌ചർ ഒഴിവാക്കാനുള്ള സാധ്യതയാണ് φ;

θ-താപ ന്യൂട്രോൺ ഉപയോഗ ഘടകം;

η എന്നത് ഓരോ ആഗിരണത്തിനും ഉള്ള ന്യൂട്രോൺ വിളവ് ആണ്.

ആധുനിക പവർ റിയാക്ടറുകളുടെ വോള്യങ്ങൾ നൂറുകണക്കിന് m3 ൽ എത്താൻ കഴിയും, അവ പ്രധാനമായും നിർണ്ണായക സാഹചര്യങ്ങളല്ല, മറിച്ച് ചൂട് നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവുകൊണ്ടാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ ക്രിട്ടിക്കൽ വോളിയം എന്നത് ഒരു നിർണായക അവസ്ഥയിലുള്ള റിയാക്ടർ കോറിൻ്റെ അളവാണ്. നിർണ്ണായകാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു റിയാക്ടറിലെ ഫിസൈൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ പിണ്ഡമാണ് ക്രിട്ടിക്കൽ മാസ്.

ഇന്ധനമായി ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകൾക്ക് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ നിർണായക പിണ്ഡമുണ്ട്. ജലീയ പരിഹാരങ്ങൾഒരു വാട്ടർ ന്യൂട്രോൺ റിഫ്ലക്ടർ ഉള്ള ശുദ്ധമായ ഫിസൈൽ ഐസോടോപ്പുകളുടെ ലവണങ്ങൾ. 235 U ന് ഈ പിണ്ഡം 0.8 കിലോ, 239 Pu - 0.5 കിലോ. സൈദ്ധാന്തികമായി, 251 Cf ന് ഏറ്റവും ചെറിയ നിർണായക പിണ്ഡമുണ്ട്, ഈ മൂല്യം 10 ​​ഗ്രാം മാത്രമാണ്.

ന്യൂട്രോൺ ചോർച്ച കുറയ്ക്കുന്നതിന്, കാമ്പിന് ഒരു ഗോളാകൃതി അല്ലെങ്കിൽ ഗോളാകൃതിയോട് അടുത്ത് നൽകിയിരിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ചെറിയ സിലിണ്ടർ അല്ലെങ്കിൽ ക്യൂബ്, കാരണം ഈ കണക്കുകൾക്ക് വോളിയം അനുപാതത്തിന് ഏറ്റവും ചെറിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്.

(e - 1) മൂല്യം സാധാരണയായി ചെറുതാണെങ്കിലും, വേഗത്തിലുള്ള ന്യൂട്രോൺ ബ്രീഡിംഗിൻ്റെ പങ്ക് വളരെ വലുതാണ്, കാരണം വലിയ ആണവ റിയാക്ടറുകൾക്ക് (K∞ - 1)<< 1. Без этого процесса было бы невозможным создание первых графитовых реакторов на естественном уране.

ഒരു ശൃംഖല പ്രതിപ്രവർത്തനം ആരംഭിക്കുന്നതിന്, യുറേനിയം ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ സ്വതസിദ്ധമായ വിഘടന സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രോണുകൾ സാധാരണയായി മതിയാകും. റിയാക്ടർ ആരംഭിക്കാൻ ന്യൂട്രോണുകളുടെ ബാഹ്യ ഉറവിടം ഉപയോഗിക്കാനും സാധിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്, Ra, Be, 252 Cf അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ മിശ്രിതം.

അയോഡിൻ കുഴി

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്‌ടർ ഓഫാക്കിയതിന് ശേഷമുള്ള അവസ്ഥയാണ് അയോഡിൻ കുഴി, സെനോണിൻ്റെ (135 Xe) ഹ്രസ്വകാല ഐസോടോപ്പിൻ്റെ ശേഖരണമാണ് ഇതിൻ്റെ സവിശേഷത. ഈ പ്രക്രിയ ഗണ്യമായ നെഗറ്റീവ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ താൽക്കാലിക രൂപത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിനുള്ളിൽ (ഏകദേശം 1-2 ദിവസം) റിയാക്ടറിനെ അതിൻ്റെ ഡിസൈൻ ശേഷിയിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നത് അസാധ്യമാക്കുന്നു.

വർഗ്ഗീകരണം

ഉപയോഗത്തിൻ്റെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്

അവയുടെ ഉപയോഗത്തിൻ്റെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും പ്രവർത്തനത്തിനും ആവശ്യമായ പ്രാധാന്യമുള്ള വിവിധ ഭൗതിക അളവുകൾ പഠിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത പരീക്ഷണാത്മക റിയാക്ടറുകൾ; അത്തരം റിയാക്ടറുകളുടെ ശക്തി നിരവധി kW കവിയരുത്;

തീവ്രമായ ന്യൂട്രോൺ ഫ്ളക്സുകളിൽ (ഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ) പ്രവർത്തിക്കാൻ ഉദ്ദേശിച്ചുള്ള പരീക്ഷണ സാമഗ്രികൾക്കായി ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സ്, സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്സ്, റേഡിയേഷൻ കെമിസ്ട്രി, ബയോളജി എന്നീ മേഖലകളിലെ ഗവേഷണത്തിനായി ന്യൂട്രോണുകളുടെയും γ- ക്വാണ്ടയുടെയും ഫ്ളക്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന റിസർച്ച് റിയാക്ടറുകൾ. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളുടെ), ഐസോടോപ്പുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിനായി. ഗവേഷണ റിയാക്ടറുകളുടെ ശക്തി 100 മെഗാവാട്ട് കവിയരുത്; പുറത്തുവിട്ട ഊർജ്ജം, ചട്ടം പോലെ, ഉപയോഗിക്കില്ല.

ആണവായുധങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഐസോടോപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഐസോടോപ്പ് (ആയുധങ്ങൾ, വ്യാവസായിക) റിയാക്ടറുകൾ, ഉദാഹരണത്തിന് 239Pu.

ഊർജ മേഖലയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുത, ​​താപ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഊർജ്ജ റിയാക്ടറുകൾ, ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും, കപ്പൽ വൈദ്യുത നിലയങ്ങൾ ഓടിക്കുന്നതിനും മുതലായവ. ഒരു ആധുനിക പവർ റിയാക്ടറിൻ്റെ താപ ശക്തി 3-5 GW എത്തുന്നു.

ന്യൂട്രോൺ സ്പെക്ട്രം അനുസരിച്ച്

തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടർ ("താപ റിയാക്ടർ")

ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടർ ("ഫാസ്റ്റ് റിയാക്ടർ")

ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടർ

ഇന്ധനം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ

വൈവിധ്യമാർന്ന റിയാക്ടറുകൾ, ഇന്ധനം ബ്ലോക്കുകളുടെ രൂപത്തിൽ കാമ്പിൽ വ്യതിരിക്തമായി സ്ഥാപിക്കുന്നു, അവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു മോഡറേറ്റർ ഉണ്ട്;

ഏകതാനമായ റിയാക്ടറുകൾ, അവിടെ ഇന്ധനവും മോഡറേറ്ററും ഒരു ഏകീകൃത മിശ്രിതമാണ് (ഏകരൂപത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം).

ഒരു വൈവിധ്യമാർന്ന റിയാക്ടറിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധന ബ്ലോക്കുകളെ ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ (ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ) എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അവ ഒരു സാധാരണ ലാറ്റിസിൻ്റെ നോഡുകളിൽ കാമ്പിൽ സ്ഥാപിച്ച് കോശങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ഇന്ധന തരം അനുസരിച്ച്

സമ്പുഷ്ടീകരണത്തിൻ്റെ അളവ് അനുസരിച്ച്:

സ്വാഭാവിക യുറേനിയം

നേരിയ സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം

ശുദ്ധമായ ഫിസൈൽ ഐസോടോപ്പ്

രാസഘടന പ്രകാരം:

മെറ്റൽ യു

UO 2 (യുറേനിയം ഡയോക്സൈഡ്)

യുസി (യുറേനിയം കാർബൈഡ്) മുതലായവ.

ശീതീകരണ തരം അനുസരിച്ച്

H 2 O (വെള്ളം, വാട്ടർ-വാട്ടർ റിയാക്ടർ കാണുക)

ഗ്യാസ്, (ഗ്രാഫൈറ്റ്-ഗ്യാസ് റിയാക്ടർ കാണുക)

ഓർഗാനിക് കൂൾഡ് റിയാക്ടർ

ലിക്വിഡ് മെറ്റൽ കൂൾഡ് റിയാക്ടർ

ഉരുകിയ ഉപ്പ് റിയാക്ടർ

മോഡറേറ്റർ തരം അനുസരിച്ച്

സി (ഗ്രാഫൈറ്റ്, ഗ്രാഫൈറ്റ്-ഗ്യാസ് റിയാക്ടർ, ഗ്രാഫൈറ്റ്-വാട്ടർ റിയാക്ടർ കാണുക)

H 2 O (വെള്ളം, ലൈറ്റ് വാട്ടർ റിയാക്ടർ, വാട്ടർ-വാട്ടർ റിയാക്ടർ, VVER കാണുക)

D 2 O (കനത്ത ജലം, ഹെവി വാട്ടർ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ, CANDU കാണുക)

മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ

റിട്ടാർഡർ ഇല്ലാതെ

രൂപകൽപ്പന പ്രകാരം

വെസൽ റിയാക്ടറുകൾ

ചാനൽ റിയാക്ടറുകൾ

സ്റ്റീം ജനറേഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച്

ബാഹ്യ നീരാവി ജനറേറ്ററുള്ള റിയാക്ടർ

തിളയ്ക്കുന്ന റിയാക്ടർ

ഇരുപത്തിയൊന്നാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, മോഡറേറ്ററുകളുള്ള താപ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളാണ് ഏറ്റവും സാധാരണമായത് - H 2 O, C, D 2 O, കൂളൻ്റുകൾ - H 2 O, ഗ്യാസ്, D 2 O, ഉദാഹരണത്തിന്, വാട്ടർ-വാട്ടർ VVER , ചാനൽ RBMK.

ഫാസ്റ്റ് റിയാക്ടറുകളും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നതാണ്. അവയിലെ ഇന്ധനം 238U ആണ്, ഇത് താപ റിയാക്ടറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം പതിന്മടങ്ങ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, ഇത് ആണവോർജ്ജത്തിൻ്റെ വിഭവങ്ങൾ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ

റിയാക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ന്യൂട്രോണുകൾ, γ- ക്വാണ്ട, ഫിഷൻ ശകലങ്ങൾ എന്നിവയുടെ മേഖലയിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതിനാൽ, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മറ്റ് ശാഖകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ വസ്തുക്കളും റിയാക്ടർ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല. റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ റേഡിയേഷൻ പ്രതിരോധം, രാസ നിഷ്ക്രിയത്വം, ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷൻ, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കുന്നു.

ഇന്ധന മൂലക ഷെല്ലുകൾ, ചാനലുകൾ, മോഡറേറ്റർമാർ (റിഫ്ലക്ടറുകൾ) ചെറിയ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷനുകളുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ന്യൂട്രോണുകളെ ദുർബലമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം ന്യൂട്രോണുകളുടെ പാഴായ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുകയും ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ലോഡ് കുറയ്ക്കുകയും ന്യൂട്രോണുകളുടെ പുനരുൽപാദനത്തിൻ്റെ ഗുണകം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അബ്സോർബർ വടികൾക്ക്, നേരെമറിച്ച്, വലിയ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ക്രോസ് സെക്ഷനുള്ള വസ്തുക്കൾ അനുയോജ്യമാണ്. ഇത് റിയാക്ടറിനെ നിയന്ത്രിക്കാൻ ആവശ്യമായ തണ്ടുകളുടെ എണ്ണം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.

ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകൾ, γ- ക്വാണ്ട, ഫിഷൻ ശകലങ്ങൾ എന്നിവ ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഘടനയെ നശിപ്പിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു ഖര ദ്രവ്യത്തിൽ, വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൽ നിന്ന് ആറ്റങ്ങളെ തട്ടിയെടുക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ അവയെ സ്ഥലത്തുനിന്നും നീക്കുന്നു. തൽഫലമായി, വസ്തുക്കളുടെ പ്ലാസ്റ്റിക് ഗുണങ്ങളും താപ ചാലകതയും വഷളാകുന്നു. സങ്കീർണ്ണമായ തന്മാത്രകൾ റേഡിയേഷൻ വഴി ലളിതമായ തന്മാത്രകളോ ഘടക ആറ്റങ്ങളോ ആയി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, വെള്ളം ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രജനും ആയി വിഘടിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസം വാട്ടർ റേഡിയോലൈസിസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

വസ്തുക്കളുടെ റേഡിയേഷൻ അസ്ഥിരത ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ കുറവ് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ആറ്റങ്ങളുടെ മൊബിലിറ്റി വളരെ വലുതായി മാറുന്നു, ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൽ നിന്ന് പുറത്തായ ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ സ്ഥാനത്തേക്ക് മടങ്ങാനുള്ള സാധ്യത അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും ഒരു ജല തന്മാത്രയിലേക്ക് വീണ്ടും സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള സാധ്യത ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഊർജ്ജം തിളപ്പിക്കാത്ത റിയാക്ടറുകളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, VVER) ജലത്തിൻ്റെ റേഡിയോലൈസിസ് അപ്രധാനമാണ്, അതേസമയം ശക്തമായ ഗവേഷണ റിയാക്ടറുകളിൽ ഗണ്യമായ അളവിൽ സ്ഫോടനാത്മക മിശ്രിതം പുറത്തുവിടുന്നു. റിയാക്ടറുകൾ കത്തിക്കാൻ പ്രത്യേക സംവിധാനങ്ങളുണ്ട്.

റിയാക്ടർ സാമഗ്രികൾ പരസ്പരം സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു (കൂളൻ്റും ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനവും ഉള്ള ഇന്ധന ക്ലാഡിംഗ്, കൂളൻ്റും മോഡറേറ്ററും ഉള്ള ഇന്ധന കാസറ്റുകൾ മുതലായവ). സ്വാഭാവികമായും, ബന്ധപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കൾ രാസപരമായി നിഷ്ക്രിയമായിരിക്കണം (അനുയോജ്യമായത്). പൊരുത്തക്കേടിൻ്റെ ഒരു ഉദാഹരണം യുറേനിയവും ചൂടുവെള്ളവും ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതാണ്.

മിക്ക മെറ്റീരിയലുകൾക്കും, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ശക്തി ഗുണങ്ങൾ കുത്തനെ വഷളാകുന്നു. പവർ റിയാക്ടറുകളിൽ, ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇത് നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന മർദ്ദം നേരിടേണ്ട പവർ റിയാക്ടറിൻ്റെ ഭാഗങ്ങൾക്ക്.

ആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ബേൺഔട്ടും പുനരുൽപാദനവും

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തന സമയത്ത്, ഇന്ധനത്തിലെ വിഘടന ശകലങ്ങൾ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് കാരണം, അതിൻ്റെ ഐസോടോപ്പിക്, കെമിക്കൽ കോമ്പോസിഷൻ മാറ്റങ്ങൾ, ട്രാൻസ്യുറോണിക് മൂലകങ്ങൾ, പ്രധാനമായും പു ഐസോടോപ്പുകൾ എന്നിവ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ വിഭജന ശകലങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തെ വിഷബാധ (റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശകലങ്ങൾക്ക്), സ്ലാഗിംഗ് (സ്ഥിരമായ ഐസോടോപ്പുകൾക്കായി) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഏറ്റവും വലിയ ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷൻ (2.6 106 കളപ്പുര) ഉള്ള 135 Xe ആണ് റിയാക്ടർ വിഷബാധയുടെ പ്രധാന കാരണം. 135 Xe T½ = 9.2 മണിക്കൂർ അർദ്ധായുസ്സ്; ഫിഷൻ വിളവ് 6-7% ആണ്. 135Xe യുടെ പ്രധാന ഭാഗം 135I (T½ = 6.8 h) യുടെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ഫലമായാണ് രൂപപ്പെടുന്നത്. വിഷബാധയുണ്ടെങ്കിൽ, Cef 1-3% മാറുന്നു. 135 Xe ൻ്റെ വലിയ ആഗിരണ ക്രോസ് സെക്ഷനും ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ഐസോടോപ്പ് 135 I യുടെ സാന്നിധ്യവും രണ്ട് പ്രധാന പ്രതിഭാസങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു:

135 Xe യുടെ സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ്, തൽഫലമായി, റിയാക്റ്റർ നിർത്തുകയോ അല്ലെങ്കിൽ പവർ കുറയുകയോ ചെയ്തതിന് ശേഷമുള്ള റിയാക്‌റ്റിവിറ്റി കുറയുന്നതിന് ("അയോഡിൻ കുഴി"), ഇത് ഹ്രസ്വകാല സ്റ്റോപ്പുകളും ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും അസാധ്യമാക്കുന്നു. . റെഗുലേറ്ററി ബോഡികളിൽ ഒരു റിയാക്റ്റിവിറ്റി റിസർവ് അവതരിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഈ പ്രഭാവം മറികടക്കുന്നു. അയഡിൻ കിണറിൻ്റെ ആഴവും ദൈർഘ്യവും ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്‌സിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു Ф: Ф = 5·1018 ന്യൂട്രോൺ/(സെ.മീ. 2 · സെക്കൻ്റ്) അയോഡിൻ കിണറിൻ്റെ ദൈർഘ്യം ˜ 30 മണിക്കൂറാണ്, ആഴം നിശ്ചലമായതിനേക്കാൾ 2 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. 135 Xe വിഷബാധ മൂലമുണ്ടാകുന്ന കെഫിലെ മാറ്റം.

വിഷബാധമൂലം, ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്സ് എഫിൽ സ്പേഷ്യോ ടെമ്പറൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും തൽഫലമായി, റിയാക്റ്റർ ശക്തിയിലും സംഭവിക്കാം. ഈ ആന്ദോളനങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നത് Ф > 1018 ന്യൂട്രോണുകൾ/(സെ.മീ. 2 സെ.) വലിയ വലിപ്പങ്ങൾറിയാക്ടർ. ആന്ദോളന കാലഘട്ടങ്ങൾ ˜ 10 മണിക്കൂർ.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ ധാരാളം സ്ഥിരതയുള്ള ശകലങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഫിസൈൽ ഐസോടോപ്പിൻ്റെ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷനുകളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വലിയ ആഗിരണ ക്രോസ് സെക്ഷനുള്ള ശകലങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത റിയാക്റ്റർ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ആദ്യ ദിവസങ്ങളിൽ സാച്ചുറേഷൻ എത്തുന്നു. ഇത് പ്രധാനമായും 149Sm ആണ്, ഇത് കെഫിനെ 1% മാറ്റുന്നു). ഒരു ചെറിയ ആഗിരണ ക്രോസ് സെക്ഷനോടുകൂടിയ ശകലങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയും അവ അവതരിപ്പിക്കുന്ന നെഗറ്റീവ് റിയാക്റ്റിവിറ്റിയും കാലത്തിനനുസരിച്ച് രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ട്രാൻസ്യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടെ രൂപീകരണം ഇനിപ്പറയുന്ന സ്കീമുകൾ അനുസരിച്ച് സംഭവിക്കുന്നു:

235 U + n → 236 U + n → 237 U →(7 ദിവസം)→ 237 Np + n → 238 Np →(2.1 ദിവസം)→ 238 Pu

238 U + n → 239 U →(23 മിനിറ്റ്)→ 239 Np →(2.3 ദിവസം)→ 239 Pu (+ശകലങ്ങൾ) + n → 240 Pu + n → 241 Pu (+ശകലങ്ങൾ) + 24 → n 4 → Pu →(5 h)→ 243 Am + n → 244 Am →(26 മിനിറ്റ്)→ 244 സെ.മീ

അമ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള സമയം അർദ്ധായുസ്സിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, "+n" ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

റിയാക്റ്റർ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, 239 Pu ൻ്റെ രേഖീയ ശേഖരണം സംഭവിക്കുന്നു, വേഗത്തിൽ (235 U സ്ഥിരമായ ബേൺഅപ്പ് ഉപയോഗിച്ച്) യുറേനിയം സമ്പുഷ്ടീകരണം കുറയുന്നു. കൂടാതെ, 239 Pu യുടെ സാന്ദ്രത സ്ഥിരമായ മൂല്യത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അത് സമ്പുഷ്ടീകരണത്തിൻ്റെ അളവിനെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ 238 U, 239 Pu എന്നിവയുടെ ന്യൂട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ ക്രോസ് സെക്ഷനുകളുടെ അനുപാതം അനുസരിച്ചാണ് ഇത് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. 239 Pu ˜ 3/F വർഷങ്ങളുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള സ്വഭാവ സമയം (1013 ന്യൂട്രോണുകളുടെ യൂണിറ്റുകളിൽ എഫ്. 2 × സെക്കൻ്റ്). ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ പുനരുജ്ജീവനത്തിന് ശേഷം ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ഇന്ധനം വീണ്ടും ജ്വലനം ചെയ്യുമ്പോൾ മാത്രമേ 240 Pu, 241 Pu എന്നീ ഐസോടോപ്പുകൾ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയിലെത്തുകയുള്ളൂ.

ഓരോ 1 ഇന്ധനത്തിലും റിയാക്ടറിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന മൊത്തം ഊർജ്ജമാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂവൽ ബേൺഅപ്പിൻ്റെ സവിശേഷത. ഈ മൂല്യം ഇതാണ്:

˜ 10 GW ദിവസം/ടി - കനത്ത ജല റിയാക്ടറുകൾ;

˜ 20-30 GW day/t - ദുർബലമായി സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം ഉപയോഗിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകൾ (2-3% 235U);

100 GW ദിവസം/ടി വരെ - ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറുകൾ.

1 GW day/t ൻ്റെ ബേൺഅപ്പ് ആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ 0.1% ജ്വലനത്തിന് തുല്യമാണ്.

ഇന്ധനം കത്തുന്നതോടെ റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത കുറയുന്നു. കത്തിച്ച ഇന്ധനം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് മുഴുവൻ കാമ്പിൽ നിന്നോ അല്ലെങ്കിൽ ക്രമേണയോ ഉടനടി നടത്തുന്നു, വ്യത്യസ്ത "പ്രായത്തിലുള്ള" ഇന്ധന തണ്ടുകൾ പ്രവർത്തനത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നു. ഈ മോഡിനെ തുടർച്ചയായ ഇന്ധനം നിറയ്ക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

എപ്പോൾ പൂർണ്ണമായ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽഇന്ധനം, റിയാക്ടറിന് അധിക റിയാക്‌റ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്, അത് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകേണ്ടതുണ്ട്, രണ്ടാമത്തെ സാഹചര്യത്തിൽ റിയാക്ടറിൻ്റെ ആദ്യ ആരംഭ സമയത്ത് മാത്രം നഷ്ടപരിഹാരം ആവശ്യമാണ്. തുടർച്ചയായ ഓവർലോഡിംഗ് ബേൺഅപ്പ് ഡെപ്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, കാരണം റിയാക്ടറിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഫിസൈൽ ഐസോടോപ്പുകളുടെ ശരാശരി സാന്ദ്രതയാണ്.

റിലീസ് ചെയ്ത ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ "ഭാരം" കാരണം ലോഡ് ചെയ്ത ഇന്ധനത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം അൺലോഡ് ചെയ്ത ഇന്ധനത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തെ കവിയുന്നു. റിയാക്ടർ അടച്ചുപൂട്ടിയ ശേഷം, ആദ്യം പ്രധാനമായും കാലതാമസമുള്ള ന്യൂട്രോണുകളുടെ വിഘടനം മൂലവും പിന്നീട് 1-2 മിനിറ്റിനുശേഷം, വിഘടന ശകലങ്ങളുടെയും ട്രാൻസ്യുറേനിയം മൂലകങ്ങളുടെയും β-, γ- വികിരണം കാരണം, ഇന്ധനത്തിലെ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രകാശനം തുടരുന്നു. അടച്ചുപൂട്ടുന്നതിന് മുമ്പ് റിയാക്ടർ വളരെക്കാലം പ്രവർത്തിച്ചിരുന്നുവെങ്കിൽ, ഷട്ട്ഡൗൺ കഴിഞ്ഞ് 2 മിനിറ്റിനുശേഷം ഊർജ്ജം റിലീസ് ചെയ്യുന്നത് ഏകദേശം 3% ആണ്, 1 മണിക്കൂറിന് ശേഷം - 1%, 24 മണിക്കൂറിന് ശേഷം - 0.4%, ഒരു വർഷത്തിന് ശേഷം - 0.05%.

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഫിസൈൽ Pu ഐസോടോപ്പുകളുടെ അളവും കത്തിച്ച 235 U യുടെ അളവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ പരിവർത്തന ഗുണകം KK എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സമ്പുഷ്ടീകരണവും ബേൺഅപ്പും കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് KK മൂല്യം വർദ്ധിക്കുന്നു. പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു കനത്ത ജല റിയാക്ടറിന്, 10 GW day/t എന്ന ബേൺഅപ്പിൽ, KK = 0.55, ചെറിയ പൊള്ളലുകളിൽ (ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, KKയെ പ്രാരംഭ പ്ലൂട്ടോണിയം ഗുണകം എന്ന് വിളിക്കുന്നു) KK = 0.8. ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ കത്തിക്കുകയും അതേ ഐസോടോപ്പുകൾ (ബ്രീഡർ റിയാക്ടർ) ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, ബ്രീഡിംഗ് നിരക്കും ബേൺഅപ്പ് നിരക്കും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ ബ്രീഡിംഗ് ഫാക്ടർ കെബി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. താപ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളിൽ കെ.വി< 1, а для реакторов на быстрых нейтронах КВ может достигать 1,4—1,5. Рост КВ для реакторов на быстрых нейтронах объясняется главным образом тем, что, особенно в случае 239 Pu, для വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ g ഉയരുന്നു, വീഴുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ നിയന്ത്രണം

പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഒരു റിയാക്റ്റിവിറ്റി റിസർവ് ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രമേ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിന് ഒരു നിശ്ചിത ശക്തിയിൽ ദീർഘനേരം പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയൂ. റിയാക്ടറിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ മാധ്യമത്തിൻ്റെ ഗുണന ഗുണങ്ങളിൽ അപചയത്തിന് കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തനം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനം കൂടാതെ, റിയാക്ടറിന് ഒരു ചെറിയ സമയത്തേക്ക് പോലും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയില്ല. നിർണായകമായവയെ കവിയുന്ന അളവുകളുള്ള ഒരു കോർ നിർമ്മിച്ച് പ്രാരംഭ റിയാക്റ്റിവിറ്റി റിസർവ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. റിയാക്ടർ സൂപ്പർ ക്രിറ്റിക്കൽ ആകുന്നത് തടയാൻ, ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ കാമ്പിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നു. കാമ്പിലെ അനുബന്ധ ചാനലുകളിലൂടെ നീങ്ങുന്ന നിയന്ത്രണ വടികളുടെ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഭാഗമാണ് അബ്സോർബറുകൾ. മാത്രമല്ല, നിയന്ത്രണത്തിന് കുറച്ച് തണ്ടുകൾ മാത്രം മതിയെങ്കിൽ, പ്രാരംഭ അധിക പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ വടികളുടെ എണ്ണം നൂറുകണക്കിന് എത്താം. നഷ്ടപരിഹാര തണ്ടുകൾ റിയാക്ടർ കോറിൽ നിന്ന് ക്രമേണ നീക്കംചെയ്യുന്നു, അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിലുടനീളം ഒരു നിർണായക അവസ്ഥ ഉറപ്പാക്കുന്നു. പ്രത്യേക അബ്സോർബറുകൾ ഉപയോഗിച്ചും ബേൺഅപ്പ് നഷ്ടപരിഹാരം നേടാം, അവ ന്യൂട്രോണുകൾ (സിഡി, ബി, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ) അല്ലെങ്കിൽ മോഡറേറ്ററിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ പരിഹാരങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ അതിൻ്റെ ഫലപ്രാപ്തി കുറയുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ നിയന്ത്രണം ലളിതമാക്കുന്നത്, വിഘടന സമയത്ത്, ചില ന്യൂട്രോണുകൾ ശകലങ്ങളിൽ നിന്ന് 0.2 മുതൽ 55 സെക്കൻഡ് വരെ കാലതാമസത്തോടെ പറക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഇതിന് നന്ദി, ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്സും അതനുസരിച്ച്, പവർ വളരെ സുഗമമായി മാറുന്നു, തീരുമാനമെടുക്കാനും റിയാക്ടറിൻ്റെ അവസ്ഥ പുറത്ത് നിന്ന് മാറ്റാനും സമയം നൽകുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒരു കൺട്രോൾ ആൻഡ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ സിസ്റ്റം (CPS) ഉപയോഗിക്കുന്നു. CPS ബോഡികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

അടിയന്തര സിഗ്നലുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ, റിയാക്റ്റിവിറ്റി കുറയ്ക്കൽ (റിയാക്ടറിലേക്ക് നെഗറ്റീവ് റിയാക്റ്റിവിറ്റി അവതരിപ്പിക്കുന്നു);

സ്ഥിരമായ ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്സ് എഫ് (അതായത്, ഔട്ട്പുട്ട് പവർ) നിലനിർത്തുന്ന ഓട്ടോമാറ്റിക് റെഗുലേറ്ററുകൾ;

നഷ്ടപരിഹാരം, വിഷബാധ, പൊള്ളൽ, താപനില ഇഫക്റ്റുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു.

മിക്ക കേസുകളിലും, റിയാക്ടറിനെ നിയന്ത്രിക്കാൻ, കാമ്പിലേക്ക് തിരുകുകയും ന്യൂട്രോണുകളെ (സിഡി, ബി മുതലായവ) ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തണ്ടുകളുടെ ചലനം നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു പ്രത്യേക സംവിധാനങ്ങൾ, ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്‌സിൻ്റെ വ്യാപ്തിയോട് സെൻസിറ്റീവ് ആയ ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

റിയാക്‌റ്റിവിറ്റിയുടെ നെഗറ്റീവ് ടെമ്പറേച്ചർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ഉള്ള റിയാക്ടറുകൾക്കായി കൺട്രോൾ വടികളുടെ പ്രവർത്തനം ശ്രദ്ധേയമായി ലളിതമാക്കിയിരിക്കുന്നു (താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് r കുറയുന്നു).

റിയാക്ടറിൻ്റെ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു പ്രത്യേക കമ്പ്യൂട്ടർ സമുച്ചയം റിയാക്ടറിൻ്റെ അവസ്ഥ മാറ്റുന്നതിന് ഓപ്പറേറ്റർക്ക് ശുപാർശകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ, ചില പരിധിക്കുള്ളിൽ, ഓപ്പറേറ്ററുടെ പങ്കാളിത്തമില്ലാതെ റിയാക്ടർ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

ഒരു ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ്റെ അപ്രതീക്ഷിതമായ വിനാശകരമായ വികസനം ഉണ്ടായാൽ, ഓരോ റിയാക്ടറിനും ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ്റെ അടിയന്തിര അവസാനിപ്പിക്കൽ നൽകുന്നു, പ്രത്യേക എമർജൻസി വടികളോ സുരക്ഷാ വടികളോ കാമ്പിലേക്ക് ഇറക്കിക്കൊണ്ടാണ് ഇത് നടപ്പിലാക്കുന്നത് - ഒരു അടിയന്തര സംരക്ഷണ സംവിധാനം.

I. ആണവ റിയാക്ടറിൻ്റെ രൂപകല്പന

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന അഞ്ച് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:

1) ആണവ ഇന്ധനം;

2) ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്റർ;

3) നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ;

4) തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ;

5) സംരക്ഷണ സ്ക്രീൻ.

1. ആണവ ഇന്ധനം.

ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്. നിലവിൽ അറിയപ്പെടുന്ന മൂന്ന് തരം ഫിസൈൽ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉണ്ട്:

a) യുറേനിയം 235, ഇത് 0.7% അല്ലെങ്കിൽ സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൻ്റെ 1/140;

6) പ്ലൂട്ടോണിയം 239, യുറേനിയം 238 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ചില റിയാക്ടറുകളിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ പിണ്ഡവും (99.3%, അല്ലെങ്കിൽ 139/140 ഭാഗങ്ങൾ) ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ന്യൂട്രോണുകൾ പിടിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ, യുറേനിയം 238 അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ നെപ്ട്യൂണിയം ന്യൂക്ലിയസുകളായി മാറുന്നു - 93-ാമത്തെ മൂലകം ആവർത്തന പട്ടികമെൻഡലീവ്; രണ്ടാമത്തേത്, പ്ലൂട്ടോണിയം ന്യൂക്ലിയസുകളായി മാറുന്നു - ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ 94-ാമത്തെ മൂലകം. വികിരണം ചെയ്ത യുറേനിയത്തിൽ നിന്ന് രാസ മാർഗ്ഗങ്ങളിലൂടെ പ്ലൂട്ടോണിയം എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും ആണവ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം;

സി) യുറേനിയം 233, ഇത് തോറിയത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച യുറേനിയത്തിൻ്റെ കൃത്രിമ ഐസോടോപ്പാണ്.

സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൽ കാണപ്പെടുന്ന യുറേനിയം 235 പോലെയല്ല, പ്ലൂട്ടോണിയം 239, യുറേനിയം 233 എന്നിവ കൃത്രിമമായി മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. അതുകൊണ്ടാണ് അവയെ ദ്വിതീയ ആണവ ഇന്ധനം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്; അത്തരം ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഉറവിടം യുറേനിയം 238 ഉം തോറിയം 232 ഉം ആണ്.

അതിനാൽ, മുകളിൽ ലിസ്റ്റുചെയ്തിരിക്കുന്ന എല്ലാത്തരം ആണവ ഇന്ധനങ്ങളിലും യുറേനിയമാണ് പ്രധാനം. എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും യുറേനിയം നിക്ഷേപങ്ങളുടെ തിരയലും പര്യവേക്ഷണവും നടത്തുന്ന വലിയ വ്യാപ്തി ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജത്തെ ചിലപ്പോൾ രാസ ജ്വലന പ്രവർത്തന സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താറുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, അവ തമ്മിൽ അടിസ്ഥാനപരമായ വ്യത്യാസമുണ്ട്.

യുറേനിയത്തിൻ്റെ വിഘടന പ്രക്രിയയിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന താപത്തിൻ്റെ അളവ് അളക്കാനാവാത്തതാണ് കൂടുതൽ അളവ്ജ്വലനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപം, ഉദാ. കൽക്കരി: 1 കിലോ യുറേനിയം 235, ഒരു പായ്ക്കറ്റ് സിഗരറ്റിന് തുല്യമാണ്, സൈദ്ധാന്തികമായി 2600 ടൺ കൽക്കരി പോലെ ഊർജ്ജം നൽകാൻ കഴിയും.

എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ യുറേനിയം 235 ഉം സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്താൻ കഴിയാത്തതിനാൽ ഈ ഊർജ്ജ സാധ്യതകൾ പൂർണ്ണമായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നില്ല. തൽഫലമായി, യുറേനിയം 235 ഉപയോഗിച്ച് സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നതിൻ്റെ അളവ് അനുസരിച്ച് 1 കിലോ യുറേനിയം നിലവിൽ ഏകദേശം 10 ടൺ കൽക്കരിക്ക് തുല്യമാണ്. എന്നാൽ ആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം ഗതാഗതം സുഗമമാക്കുന്നുവെന്നും അതിനാൽ ഇന്ധനച്ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നുവെന്നും കണക്കിലെടുക്കണം. യുറേനിയം സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നതിലൂടെ റിയാക്ടറുകളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം 10 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ബ്രിട്ടീഷ് വിദഗ്ധർ കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് 1 ടൺ യുറേനിയം 100 ആയിരം ടൺ കൽക്കരിക്ക് തുല്യമാക്കും.

താപത്തിൻ്റെ പ്രകാശനത്തോടൊപ്പം സംഭവിക്കുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ പ്രക്രിയയും രാസ ജ്വലനവും തമ്മിലുള്ള രണ്ടാമത്തെ വ്യത്യാസം, ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ഓക്സിജൻ ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം ഒരു ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ആരംഭിക്കുന്നതിന് കുറച്ച് ന്യൂട്രോണുകളും ഒരു നിശ്ചിത പിണ്ഡമുള്ള ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനവും ആവശ്യമാണ്. അണുബോംബിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിഭാഗത്തിൽ ഞങ്ങൾ ഇതിനകം നൽകിയിരിക്കുന്ന നിർണായക പിണ്ഡത്തിലേക്ക്.

അവസാനമായി, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ്റെ അദൃശ്യ പ്രക്രിയ വളരെ ദോഷകരമായ വികിരണത്തിൻ്റെ ഉദ്വമനത്തോടൊപ്പമുണ്ട്, അതിൽ നിന്ന് സംരക്ഷണം നൽകണം.

2. ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്റർ.

റിയാക്ടറിൽ ഫിഷൻ ഉൽപന്നങ്ങളുടെ വ്യാപനം ഒഴിവാക്കാൻ, ആണവ ഇന്ധനം പ്രത്യേക ഷെല്ലുകളിൽ സ്ഥാപിക്കണം. അത്തരം ഷെല്ലുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന്, അലുമിനിയം ഉപയോഗിക്കാം (ശീതീകരണ താപനില 200 ° കവിയാൻ പാടില്ല), അല്ലെങ്കിൽ അതിലും മികച്ചത്, ബെറിലിയം അല്ലെങ്കിൽ സിർക്കോണിയം - പുതിയ ലോഹങ്ങൾ ലഭിക്കും. ശുദ്ധമായ രൂപംവലിയ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ നിറഞ്ഞതാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ സമയത്ത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് (ഒരു കനത്ത മൂലകത്തിൻ്റെ ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് വിഘടന സമയത്ത് ശരാശരി 2-3 ന്യൂട്രോണുകൾ) ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജമുണ്ട്. ന്യൂട്രോണുകൾ മറ്റ് ന്യൂക്ലിയസുകളെ വിഭജിക്കാനുള്ള സാധ്യത ഏറ്റവും വലുതായിരിക്കണമെങ്കിൽ, അതില്ലാതെ പ്രതികരണം സ്വയം നിലനിൽക്കില്ല, ഈ ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് അവയുടെ വേഗതയുടെ ഒരു ഭാഗം നഷ്ടപ്പെടേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. റിയാക്ടറിൽ ഒരു മോഡറേറ്റർ സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് കൈവരിക്കാനാകും, അതിൽ തുടർച്ചയായ കൂട്ടിയിടികളുടെ ഫലമായി വേഗതയേറിയ ന്യൂട്രോണുകൾ വേഗത കുറഞ്ഞവയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഒരു മോഡറേറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തിന് ന്യൂട്രോണുകളുടെ പിണ്ഡത്തിന് ഏകദേശം തുല്യമായ ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം, അതായത്, പ്രകാശ മൂലകങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയുകൾ, കനത്ത വെള്ളം തുടക്കത്തിൽ തന്നെ ഒരു മോഡറേറ്ററായി ഉപയോഗിച്ചു (ഡി 2 0, ഇവിടെ ഡി ഡ്യൂട്ടീരിയം , ഇത് ലൈറ്റ് ഹൈഡ്രജനെ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു സാധാരണ വെള്ളം N 2 0). എന്നിരുന്നാലും, ഇപ്പോൾ അവർ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു - ഇത് വിലകുറഞ്ഞതും ഏതാണ്ട് അതേ ഫലം നൽകുന്നു.

സ്വീഡനിൽ വാങ്ങുന്ന ഒരു ടൺ കനത്ത വെള്ളത്തിന് 70-80 ദശലക്ഷം ഫ്രാങ്ക് വിലവരും. ആണവോർജത്തിൻ്റെ സമാധാനപരമായ ഉപയോഗത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ജനീവ കോൺഫറൻസിൽ, ടണ്ണിന് 22 ദശലക്ഷം ഫ്രാങ്ക് എന്ന നിരക്കിൽ കനത്ത വെള്ളം ഉടൻ വിൽക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അമേരിക്കക്കാർ പ്രഖ്യാപിച്ചു.

ഒരു ടൺ ഗ്രാഫൈറ്റിന് 400 ആയിരം ഫ്രാങ്കും ഒരു ടൺ ബെറിലിയം ഓക്സൈഡിന് 20 ദശലക്ഷം ഫ്രാങ്കും വിലവരും.

മോഡറേറ്ററിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ന്യൂട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെടാതിരിക്കാൻ മോഡറേറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദാർത്ഥം ശുദ്ധമായിരിക്കണം. ഓട്ടത്തിൻ്റെ അവസാനം, ന്യൂട്രോണുകളുടെ ശരാശരി വേഗത ഏകദേശം 2200 മീറ്റർ/സെക്കൻ്റാണ്, അതേസമയം അവയുടെ പ്രാരംഭ വേഗത ഏകദേശം 20,000 കി.മീ/സെക്കൻഡ് ആയിരുന്നു. റിയാക്ടറുകളിൽ, താപം പ്രകാശനം ക്രമേണ സംഭവിക്കുന്നു, വ്യത്യസ്തമായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും ആണവ ബോംബ്, അവിടെ അത് തൽക്ഷണം സംഭവിക്കുകയും ഒരു സ്ഫോടനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചില തരം ഫാസ്റ്റ് റിയാക്ടറുകൾക്ക് ഒരു മോഡറേറ്റർ ആവശ്യമില്ല.

3. റെഗുലേറ്ററി സിസ്റ്റം.

ഒരു വ്യക്തിക്ക് ഇഷ്ടാനുസരണം ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണം ഉണ്ടാക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും നിർത്താനും കഴിയണം. ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള വസ്തുക്കൾ - ബോറോൺ സ്റ്റീൽ അല്ലെങ്കിൽ കാഡ്മിയം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച നിയന്ത്രണ വടി ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇത് നേടുന്നത്. കൺട്രോൾ വടികൾ റിയാക്ടറിലേക്ക് താഴ്ത്തുന്നതിൻ്റെ ആഴത്തെ ആശ്രയിച്ച്, കാമ്പിലെ ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്യുന്നു, ഇത് ആത്യന്തികമായി പ്രക്രിയയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. നിയന്ത്രണ വടികൾ സെർവോമെക്കാനിസങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് യാന്ത്രികമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു; അപകടമുണ്ടായാൽ ഈ തണ്ടുകളിൽ ചിലത് തൽക്ഷണം കാമ്പിലേക്ക് വീഴാം.

റിയാക്ടർ പൊട്ടിത്തെറിച്ചാൽ അണുബോംബിന് സമാനമായ നാശം സംഭവിക്കുമോ എന്ന ആശങ്ക ആദ്യം ഉണ്ടായിരുന്നു. ഒരു റിയാക്ടർ സ്ഫോടനം സംഭവിക്കുന്നത് സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ അവസ്ഥയിൽ മാത്രമാണെന്നും ആണവ നിലയത്തിൻ്റെ പരിസരത്ത് താമസിക്കുന്ന ജനങ്ങൾക്ക് ഗുരുതരമായ അപകടമുണ്ടാക്കുന്നില്ലെന്നും തെളിയിക്കാൻ, അമേരിക്കക്കാർ ബോധപൂർവം "തിളക്കുന്ന" റിയാക്ടർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒന്ന് പൊട്ടിത്തെറിച്ചു. തീർച്ചയായും, "ക്ലാസിക്കൽ" എന്ന് നമുക്ക് വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന ഒരു സ്ഫോടനം ഉണ്ടായി, അതായത്, ആണവ ഇതര; ആണവ റിയാക്ടറുകൾ അടുത്തുതന്നെ നിർമിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് വീണ്ടും തെളിയിക്കുന്നു സെറ്റിൽമെൻ്റുകൾരണ്ടാമത്തേതിന് പ്രത്യേകിച്ച് അപകടമൊന്നുമില്ലാതെ.

4. തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ സമയത്ത്, ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു, അത് ജീർണിച്ച ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലേക്കും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രോണുകളിലേക്കും മാറ്റുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം, ന്യൂട്രോണുകളുടെ നിരവധി കൂട്ടിയിടികളുടെ ഫലമായി, താപ ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ, റിയാക്ടറിൻ്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പരാജയം തടയുന്നതിന്, ചൂട് നീക്കം ചെയ്യണം. റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത റിയാക്ടറുകളിൽ, ഈ ചൂട് ഉപയോഗിക്കാറില്ല, എന്നാൽ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത റിയാക്ടറുകളിൽ, മറിച്ച്, പ്രധാന ഉൽപ്പന്നമായി മാറുന്നു. വാതകമോ വെള്ളമോ ഉപയോഗിച്ച് തണുപ്പിക്കൽ നടത്താം, ഇത് പ്രത്യേക ട്യൂബുകളിലൂടെ സമ്മർദ്ദത്തിൽ റിയാക്ടറിൽ പ്രചരിക്കുകയും പിന്നീട് ഒരു ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ തണുപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പുറത്തുവിടുന്ന ചൂട് ജനറേറ്ററുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ടർബൈൻ തിരിക്കുന്ന നീരാവി ചൂടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം; അത്തരമൊരു ഉപകരണം ഒരു ആണവ നിലയമായിരിക്കും.

5. സംരക്ഷണ സ്ക്രീൻ.

റിയാക്ടറിന് പുറത്ത് പറക്കാൻ കഴിയുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങൾ ഒഴിവാക്കുന്നതിനും പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന ഗാമാ വികിരണങ്ങളിൽ നിന്ന് സ്വയം പരിരക്ഷിക്കുന്നതിനും ഇത് ആവശ്യമാണ്. വിശ്വസനീയമായ സംരക്ഷണം. 100,000 കിലോവാട്ട് ശക്തിയുള്ള ഒരു റിയാക്ടർ റേഡിയോ ആക്ടീവ് വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണക്കാക്കി, അതിൽ നിന്ന് 100 മീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു വ്യക്തിക്ക് 2 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ അത് ലഭിക്കും. മാരകമായ ഡോസ്. റിയാക്ടറിൽ സേവനമനുഷ്ഠിക്കുന്ന ഉദ്യോഗസ്ഥരുടെ സംരക്ഷണം ഉറപ്പാക്കാൻ, ലെഡ് സ്ലാബുകളുള്ള പ്രത്യേക കോൺക്രീറ്റിൽ നിന്ന് രണ്ട് മീറ്റർ മതിലുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നു.

ആദ്യത്തെ റിയാക്ടർ 1942 ഡിസംബറിൽ ഇറ്റാലിയൻ ഫെർമി നിർമ്മിച്ചു. 1955 അവസാനത്തോടെ, ലോകത്ത് ഏകദേശം 50 ആണവ റിയാക്ടറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു (യുഎസ്എ - 2 1, ഇംഗ്ലണ്ട് - 4, കാനഡ - 2, ഫ്രാൻസ് - 2). 1956 ൻ്റെ തുടക്കത്തോടെ, ഗവേഷണത്തിനും വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കുമായി ഏകദേശം 50 റിയാക്ടറുകൾ കൂടി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട് (യുഎസ്എ - 23, ഫ്രാൻസ് - 4, ഇംഗ്ലണ്ട് - 3, കാനഡ - 1).

ഈ റിയാക്ടറുകളുടെ തരങ്ങൾ വളരെ വൈവിധ്യപൂർണ്ണമാണ്, ഗ്രാഫൈറ്റ് മോഡറേറ്ററുകളുള്ള സ്ലോ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറുകളും ഇന്ധനമായി പ്രകൃതിദത്ത യുറേനിയവും മുതൽ പ്ലൂട്ടോണിയം അല്ലെങ്കിൽ യുറേനിയം 233 കൊണ്ട് സമ്പുഷ്ടമാക്കിയ യുറേനിയം ഉപയോഗിച്ച് ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടറുകൾ വരെ, തോറിയത്തിൽ നിന്ന് കൃത്രിമമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

ഈ രണ്ട് വിരുദ്ധ തരങ്ങൾക്ക് പുറമേ, ഉണ്ട് മുഴുവൻ വരിആണവ ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഘടനയിലോ മോഡറേറ്ററിൻ്റെ തരത്തിലോ ശീതീകരണത്തിലോ പരസ്പരം വ്യത്യാസമുള്ള റിയാക്ടറുകൾ.

പ്രശ്നത്തിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തിക വശം ഇപ്പോൾ എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലെയും സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകൾ നന്നായി പഠിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, പ്രായോഗിക മേഖലയിൽ വ്യത്യസ്ത രാജ്യങ്ങൾ ഇതുവരെ ഒരേ തലത്തിൽ എത്തിയിട്ടില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. അമേരിക്കയും റഷ്യയും മറ്റു രാജ്യങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മുന്നിലാണ്. ആണവോർജത്തിൻ്റെ ഭാവി പ്രധാനമായും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും എന്ന് വാദിക്കാം.