Реактор са водом под притиском — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
мНема описа измене
мНема описа измене
Ред 1:
{{сређивање|||||Физика и Хемија}}
[[Image:Reactor Vessel head.jpg|thumb|right|200px|Реактори са водом под притиском]]
'''Реактори са водом под притиском''' спадају у другу генерацију [[нуклеарни реактор|нуклеарних реактора]]. Реактор са водом под притиском се често означава као -{PWR}- ({{jez-eng|Pressurized Water Reactor}}) и представља један од два типа лаководних реактора. Други тип реактора у овој групи су [[Реактор са кључалом водом|реактори са кључалом водом]]. У [[Совјетски Савез|Совјетском савез]]у дизајнирана је руска варијанта реактора са водом под притиском која се често назива [[ВВЕР]].
Линија 13 ⟶ 12:
[[File:PressurizedWaterReactor.gif|right|thumb|420px|Графички приказ преносa снаге у реактору са водом под притиском. Примарна расхладна течност је дата у наранџастој боји, док су секундарне расхладне течности у плавој боји]]
=== Хлађење ===
За примарно хлађење реактора користи се обична вода која кружи реактором при температури од 315 [[Целзијус| -{°C}-]]. Вода остаје у течном стању и при високим температурама због великог притиска (15 -{MPa}-). Вода примарног прстена се користи за загревање воде секундарног прстена која касније постаје засићена пара 6,2 -{MPa}-, на температури од око 275 [[Целзијус| -{°C}-]], која се користи за покретање [[парна турбина|парне турбине]].<ref>-{Glasstone & Senonske 1994, pp. 769}-</ref>
 
=== Модератор ===
Као и сви реактори који су термичког типа, и ови реактори користе модератор за успоравање брзих неутрона ослобођених у фисионој реакцији. Вода која се користи за хлађење реактора, такође се користи и за [[модератор неутрона|модерирање неутрона]]. У процесу успоравања неутрона долази до реакција брзих неутрона са атомима модератора, односно са водоником[[водоник]]ом, при чему неутрони губе део своје енергије и постају термички. Вероватноћа ове реакције између неутрона и водоника се повећава са повећањем густине воде. Ова карактеристика реактора, да користе воду као модератор је веома важна са становишта нуклеарне безбедности, уколико дође до повећања темепературе у реактору, долази до смањивања густине воде као модератора, при чему је мања вероватноћа да додђе до термализације(успоравања) брзих неутрона, чиме се смањује реактивност у реактору. Приликом овог процеса долази до смањивања односно успоравања [[ланчана реакција|ланчане реакције]]. Оваква карактеристика се назива негативни температурни коефицијент реактивности, и чини овај тип реактора веома стабилним и безбедним.
 
У поређењу са реакторима типа [[РБМК]] где се повећава производња енергије када вода за хлађење почне да се прегрева, што овај систем чини јако нестабилним са становишта нуклеарне безбедности. Ова карактеристика је једна од узрока познате [[Чернобиљска катастрофа|чернобиљске катастрофе]].
 
=== Гориво ===
Гориво које се користи у реакторима са водом под притиском је обогаћен са неколико процента уранијума[[уранијум]]а 235. Након обогаћивања [[уранијум диоксидадиоксид]]а, прашак се спаљује на високој температури како би се добиле тврде керамичке таблете обогаћеног уранијум оксида. Таблете округлог облика се онда стављају у цеви које су направљене од некорозивног материјала, зирконијума, а потом испуњене [[хелијум]]ом како би се повећао пренос енергије и лакше детектовале мане. Ове цеви су онда повезане у горивни елемент, који чине језгро реактора или активну зону реактора. Најчешће ови реактори имају око 200 до 300 горивних елемената, што је око 100t100 -{t}- уранијума укупно. Обично су цеви поређане у виду четвороугаоника, димензија од 14x14 до 17x17 шипки (цеви). Дужина горивних елемената је око 4-{m}-.
 
Замена горива у већини реактора је након 18-24 месеца, где се обично замењује само трећина горива са новим горивним елементима.
 
=== Контрола ===
Бор и шипке за контролу се користе у циљу одржавања температуре у реактору на жељеном нивоу. Повећана температура у језгру реактора доводи до смањивања вероватноће да дође до фисионе реакције, тиме се смањује енергија ослобођена из активне зоне реактора. Оператер може у том случају да дода [[бороваборна киселина|боровуборну киселину]] или контролне шипке у реактор, да спусти температуру на жељени ниво.
 
[[Бор]] има способност да апсорбује неутроне[[неутрон]]е, чиме смањује њихову концентрацију у води за хлађење, што директно утиче на смањење активности неутрона.
 
Контролне шипке, које се по правилу вертикално убацују директно међу горивне шипке, користе се само за контролу ослобођене енергије из језгра реактора.