原子炉:原則と作業
原則:
核反応器は、制御された核核分裂反応から熱エネルギーを生成します。次に、この熱を使用して蒸気を生成し、タービンを駆動して電気を生成します。
コンポーネント:
1。核燃料: 通常、核分裂性ウラン-235の割合が高いことを含む濃縮ウランは、燃料として使用されます。
2。モデレーター: 核分裂の可能性を高めるために中性子を減速させます。一般的なモデレーターには、水(軽または重い)、グラファイト、またはベリリウムが含まれます。
3。コントロールロッド: 中性子を吸収し、核分裂速度を調節します。ホウ素やカドミウムなどの中性子吸収材料で作られています。
4。クーラント: 反応器コアから熱交換器に熱を伝達します。水、重水、液体金属、またはガスが使用されます。
5。熱交換器: クーラントから水に熱を伝達し、蒸気を生成してタービンを駆動します。
6。蒸気タービン: 蒸気エネルギーを機械的エネルギーに変換します。
7。ジェネレーター: 機械的エネルギーをタービンから電気エネルギーに変換します。
8。封じ込め構造: 反応器コアを囲み、放射性材料が逃げないようにする障壁を提供します。
動作:
1。核分裂: 中性子がウラン235核を襲うと、それが分割され、エネルギー、より多くの中性子、核分裂生成物が放出されます。
2。鎖反応: 放出された中性子は他のウラン235核を攻撃し、連鎖反応を引き起こし、核分裂プロセスを維持します。
3。モデレーター: モデレーターは高速中性子を遅くし、それらの可能性を増やしてさらに核分裂を引き起こします。
4。コントロールロッド: コントロールロッドを挿入または引き出して、核分裂に利用できる中性子の数を調節し、連鎖反応の速度を制御します。
5。クーラント: クーラントは反応器コアを通って循環し、核分裂によって発生する熱を吸収します。
6。熱交換器: 高温のクーラントは、熱交換器内の水に熱を水に透過し、蒸気を生成します。
7。発電: 蒸気はタービンを駆動し、発電機を回転させて電気を生成します。
図:
[各コンポーネントのラベルを含む簡略化された原子炉図の画像をここに挿入]
注:
*図は単純化された表現であり、実際の反応器のすべてのコンポーネントは含まれていません。
*異なる原子炉設計が存在し、それぞれにコンポーネントと作業原則が変動します。
*原子炉は、安全を確保するために慎重な設計、建設、および運用を必要とする複雑なシステムです。