ЧАЕС тип і пристрій реактора

Використання ядерної енергії для отримання електроенергії здійснюється за допомогою спеціальних апаратів, які називають ядерними реакторами. У реакторі процес вивільнення енергії йде поступово, оскільки в ланцюгової реакції поділу нейтрони звільняються не одночасно. Велика частина нейтронів утворюється менше ніж через 0,001 секунди - це так звані миттєві нейтрони. Інша частина (близько 0,7%) утворюється через 13 секунд - це запізнілі нейтрони. Саме вони дають можливість регулювати швидкість проходження ланцюгової реакції за допомогою спеціальних стрижнів, які поглинають надлишок нейтронів. Стрижні вводяться в активну зону реактора і стабілізують процес розмноження нейтронів на безпечному рівні.

Що собою являє ядерний реактор?

Тепло, яке виділяється в ТВЕЛах в результаті розподілу урану, відводиться за допомогою теплоносія (наприклад, водою). Теплоносій безупинно циркулює крізь активну зону. Через реактор РВПК-1000 щогодини проходити 37500 м 3 води. Управління роботою реактора здійснюється за допомогою системи управління і захисту (СУЗ). СУЗ забезпечує запуск, зупинку реактора а також здійснює регулювання його потужності. До неї відносяться стрижні, які наповнені речовиною сильно поглинає нейтрони (кадмій, бор і т.д.). Введення в активну зону стрижнів призводить до зупинки реактора, а витягуючи їх з реактора здійснюється регулювання потужності. Для реакторів на теплових нейтронах характерним є наявність сповільнювач в активній зоні (вода і графіт).

Існує велика кількість інших типів реакторів, які відрізняються конструкцією, типом теплоносія, енергією використовуваних нейтронів і т.д.

Принципова схема пристрою ядерного реактора (активної зони) представлена ​​на малюнку.

Тип ядерного реактора на ЧАЕС

На Чорнобильській АЕС було встановлено чотири реактора РБКМ-1000. Абревіатура РБМК - РБМК. Цифра 1000 вказує потужність енергетичної установки, яка здатна генерувати 1000 мегават електроенергії на годину. Необхідно відзначити, що ядерний реактор, окрім енергетичної потужності має теплову потужність виділення тепла в реакторі. Теплова енергія становить 3000 мегават. Використовуючи ці два значення (значення теплової та енергетичної потужності) можна легко розрахувати коефіцієнт корисної дії ядерного реактора РБКМ-1000 - 31%.

Важливою особливістю пристрою РБМК є наявність каналів в активній зоні, по яких рухається теплоносій (вода). Тобто, наявність каналів в товщі уповільнювача дає можливість рухатися теплоносія, який нагріваючись перетворюється в пар, який в свою чергу виробляє електроенергію. Така схема генерації енергії дозволила сконструювати потужні реактори. Так, активна зона РБМК має вигляд вертикального циліндра висотою 7 метрів, а діаметр 11,8 метрів. Весь внутрішній обсяг реактора заповнений графітовими блоками розмірами 25x25x60 см 3. Загальна вага графіту в реакторі складає 1850 тонн.

Графітові блоки мають в центрі циліндричний отвір, через яке проходить канал з водою, яка є теплоносієм. Графітові блоки, які знаходяться на периферії реактора отворів і каналів не мають. Ці блоки грають роль відбивача. Товщина цього шару один метр.

Графитовая кладка оточена циліндричним металевим баком з водою. Він грає роль біологічного захисту. Графіт спирається на плиту, яка складається з металоконструкцій, а зверху графіт також накритий подібної плитою. Верхня плита, для захисту від випромінювань, накрита додатковим настилом.

ЧАЕС: Пристрій реактора РБМК

Загальний пристрій реактора РБМК.

1 - опорна металоконструкція;

2 - індивідуальні водяні трубопроводи;