Jaká je kritika v jaderné elektrárně?

Když reaktor atomového štěpení jaderné elektrárny funguje normálně, je to "kritické" nebo "kritické". "

Použití výrazu" kritika "se může zdát protiintuitutivní jako způsob popsání normálnosti. V každodenním slova slova často popisuje situace s potenciálem pro katastrofu. Nicméně v kontextu jaderné energie znamená "kritika", že reaktor je bezpečný.

-

Kritika je vyvážený stát

Jaderné reaktory používají uranové palivové tyče - dlouhé, štíhlé kovové zkumavky obsahující zirkon, které obsahují pelety ze štěpného materiálu - k vytvoření energie štěpením. Štěpení je proces dělení jader atomů uranu, aby se uvolnily neutrony, které pak rozdělují více atomů a uvolňují více neutronů. Kritika znamená, že reaktor řídí stálou štěpnou řetězovou reakci, kde každý štěpný proces uvolňuje dostatečný počet neutronů, aby udržel probíhající řadu reakcí.

Ve vyváženém kritickém stavu palivové tyče uvnitř jaderného reaktoru produkují a ztrácejí konstantní počet neutronů a systém jaderné energie je stabilní.

Štěpení produkuje velké množství energie ve formě velmi vysokého tepla a záření. Proto jsou reaktory umístěny v konstrukcích utěsněných pod hustými železobetonovými kopulemi. Elektrárny využívají tuto energii a teplo k výrobě páry pro pohon generátorů, které vyrábějí elektřinu.

Kritická kontrola

Při spuštění reaktoru se počet neutronů regulovaným způsobem pomalu zvyšuje. Řídicí tyče absorbující neutrony v jádře reaktoru se používají k kalibraci produkce neutronů. Řídicí tyče jsou vyrobeny z prvků absorbujících neutrony, jako je kadmium, bór nebo hafnium.

Čím hlouběji jsou tyče spuštěny do jádra reaktoru, tím více neutronů tyče absorbují a dochází k menšímu štěpení. Technici vytahují nebo snižují ovládací tyče do jádra reaktoru v závislosti na tom, zda je požadováno více či méně štěpení, výroba neutronů a výkon.

Pokud dojde k poruše, mohou technici vzdáleně spustit řídicí tyče do jádra reaktoru, aby rychle nasákli neutrony a vypustili jaderné reakce.

Co je nadkritičnost?

Při spuštění je jaderný reaktor krátce vložen do stavu, který produkuje více neutronů, než jsou ztraceny. Tento stav se nazývá "superkritický" stav, který umožňuje populaci neutronů zvýšit a zvýšit výkon. Po dosažení požadované výroby energie se provedou úpravy pro umístění reaktoru do kritického stavu, který udržuje rovnováhu neutronů a výrobu energie. Někdy, například pro odstavení údržby nebo doplňování paliva, jsou reaktory umístěny v "podkritickém" stavu tak, aby se neutrony a výroba energie snížily.

Daleko od znepokojivého stavu naznačeného svým jménem je kritičnost žádoucí a nezbytný stav pro jadernou elektrárnu, která produkuje konzistentní a stálý proud energie.