История науки и техники. Электроэнергетика. Харламова Т.Е. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

74
в ядерном топливе накапливаются продукты деления и трансмутации,
многие из которых высокорадиоактивны, а некоторые имеют период
полураспада десятки, сотни и даже тысячи и миллионы лет – это дол-
гоживущие радиоактивные отходы, которые нужно захоранивать в
надежных могильниках.
В инфраструктуру замкнутого ядерного топливного цикла входят
следующие производства: 1) добыча и обогащение урановых руд и
производство естественного урана; 2) радиохимическая переработка
отработавшего ядерного топлива; 3) захоронение радиоактивных от-
ходов.
Типы ядерных реакторов и их топливо
В современных ядерных реакторах используется небольшая часть
энергии, заключенной в атомах урана.
Дело в том, что природный уран состоит из двух частей (изото-
пов) – урана-235 и урана-238. Доля урана-238 равна 99,3 %, а урана-
235 – всего 0,7 %. Атом урана-235 распадается на два осколка под
действием медленных (тепловых) нейтронов. Чтобы увеличить про-
должительность работы реактора без перегрузки атомного горючего,
урановая руда предварительно обогащается. В результате содержание
урана-235 увеличивается с 0,7 % до 3-5 %.
Впоследствии были созданы реакторы на быстрых нейтронах –
бридеры. Их особенность в том, что в процесс деления ядер урана-
235 вовлекается и уран-238.
У нас в стране строительство АЭС базируется на корпусных ре-
акторах с водой под давлением ВВЭР (водо-водяной энергетический
реактор) и кипящих канальных уран-графитовых реакторах РБМК
(реактор большой мощности кипящий).
Принцип работы этих атомных реакторов одинаков – внутри ре-
актора располагают тепловыделяющие элементы – ТВЭЛы, которые
состоят из металлической трубки из сплава циркония, заполненной
смесью урана-235 и урана-238 (нижняя часть рис. 50).
В реакторе ВВЭР все ТВЭЛы помещены в стальной корпус, за-
полненный водой, которая непосредственно соприкасается с ТВЭЛа-
ми и охлаждает их. Тепло атомного реактора нагревает воду под вы-
соким давлением, она становится радиоактивной. Поэтому эта вода
направляется в промежуточный парогенератор, где вода второго кон-
тура превращается в пар, направляемый в турбину.

Страницы