Чернобилска атомна електроцентрала

ЧАЕЦ: Тип и конструкция на реактора

Използването на ядрена енергия за генериране на електричество се извършва с помощта на специални устройства, които се наричат ядрени реактори. В реактор процесът на освобождаване на енергия е постепенен, тъй като при верижна реакция на делене неутроните не се отделят едновременно. Повечето неутрони се произвеждат за по-малко от 0,001 секунди - това са така наречените бързи неутрони. Друга част (около 0,7%) се образува след 13 секунди - това са забавени неутрони. Те правят възможно регулирането на скоростта на верижната реакция с помощта на специални пръчки, които абсорбират излишните неутрони. Пръчките се вкарват в активната зона на реактора и стабилизират процеса на размножаване на неутроните на безопасно ниво.

Какво е ядрен реактор?

Топлината, която се отделя в горивните пръти в резултат на делене на уран, се отстранява с помощта на охлаждаща течност (например вода). Охлаждащата течност циркулира непрекъснато през сърцевината. През реактора RBMK-1000 на час преминават 37 500 m 3 вода. Работата на реактора се контролира от система за контрол и защита (CPS). CPS осигурява пускане, изключване на реактора и също регулира неговата мощност. Включва пръчки, които са пълни с вещество, което силно абсорбира неутроните (кадмий, бор и др.). Въвеждането на пръчките в сърцевината води до спиране на реактора и чрез изваждането им от реактора се контролира мощността. Термичните реактори се характеризират с наличието на модератор в сърцевината (вода и графит).

Съществуват голям брой други видове реактори, които се различават по дизайн, тип охлаждаща течност, енергия на използваните неутрони и т.н.

Схематична схема на устройство с ядрен реактор (ядро) е показано на фигурата.

Тип ядрен реактор в ЧАЕЦ

Четири реактора RBKM-1000 бяха инсталирани в атомната електроцентрала в Чернобил. Съкращение RBMK - канален реактор с висока мощност. Числото 1000 показва мощността на електроцентралата, която може да генерира 1000 мегавата електроенергия на час. Трябва да се отбележи, че ядреният реактор, в допълнение към мощността си, има топлинната мощност на отделяне на топлина в реактора. Топлинната енергия е 3000 мегавата. Използвайки тези две стойности (стойности на топлинна и енергийна мощност), лесно може да се изчисли ефективността на ядрения реактор RBKM-1000 - 31%.

Важна характеристика на устройството RBMK е наличието на канали в сърцевината, през които се движи охлаждащата течност (вода). Тоест наличието на канали в дебелината на модератора прави възможно охлаждащата течност да се движи, която при нагряване се превръща в пара, която от своя страна генерира електричество. Тази схема за производство на енергия даде възможност за проектиране на мощни реактори. Например сърцевината на RBMK изглежда като вертикален цилиндър с височина 7 метра и диаметър 11,8 метра. Целият вътрешен обем на реактора е запълнен с графитни блокове с размери 25x25x60 cm 3. Общото тегло на графита в реактора е 1850 тона.

Графитните блокове имат цилиндричен отвор в центъра, през който преминава канал с вода, който е топлоносител. Графитните блокове, разположени в периферията на реактора, нямат отвори или канали. Тези блокове действат като отражател. Дебелината на този слой е един метър.

Графитната зидария е заобиколена от цилиндричен метален резервоар за вода. Играе ролята на биологична защита. Графитът лежи върху плоча, която се състои от метални конструкции, а графитът също е покрит с подобна плоча отгоре. Горна плоча, за защита от радиация, покрита с допълнителна настилка.

ЧАЕЦ: Устройство за реактор RBMK

Общо разположение на реактора RBMK: