Замедлитель

Основные компоненты ядерных реакторов

АЭС включает в себя ряд систем и компонентов, в том числе реактора Сам и так называемый обычный остров или Машинный зал, что вместе предназначены, чтобы использовать и управлять энергией ядерного деления, и превратить его в электричество (рисунок 2.3). Хотя Есть много типов ядерных реакторов, они имеют несколько компонентов общего: топлива, модератор, охлаждающей жидкости и контрольные стержни.

Ядерное топливо

Уран только делящийся материал встречается в природе; следовательно, почти все реакторы используют урановое топливо. Как отмечалось выше, 238 составляет более 99% природного урана, причем большая часть оставшейся (0,71%) является 235U. Последнее легко делений после поглощения либо тепловой или быстрый нейтрон. Наиболее урана для использования в ядерном топливе "обогащенный" так, чтобы содержать более высокую концентрацию, чем 235U встречается в природе, как правило, в диапазоне 2-5%.

238U делений относительно редко, только после поглощения быстрых нейтронов определенного энергии. Больше обычно захвата нейтронов происходит, в конечном счете преобразования 238U в 239Pu. Этот изотоп плутония способен к делению с тепловыми или быстрыми нейтронами. Следовательно, в качестве ядерного топлива облучении в реактор деления 239Pu вносит все больший процент выхода энергии (в конце концов, до 30%). Некоторые реакторы также использовать топливо, в котором плутоний извлекается из отработавшего топлива, смешанного с обедненного урана. Это топливо называется смешанным-оксидное топливо (МОХ); В этом случае деление 239Pu является Основным источником получения энергии.

Изготовленный топливо для использования в большинстве энергетических реакторов содержит диоксид урана (UO2) в виде керамических гранул, заключенная в металлических трубах, чтобы сформировать топливные стержни. Они расположены в квадратной решеткой в ​​ТВС; количество стержней в каждой сборки, зависит от реактора тип и конструкция. Ядро большого энергетического реактора содержит несколько сотен топливных сборок (см Глава 3 для более подробной информации о ядерном топливе и топливного цикла).

Замедлитель

Модератор необходимо в большинстве реакторов, чтобы замедлить быстрые нейтроны, созданные во время деления на Диапазон тепловой энергии с тем, чтобы повысить их эффективность в результате чего дальнейшие делений. Модератор должны быть легкий материал, что позволит нейтроны, чтобы замедлить результате столкновений без в плен. В большинстве реакторов используется, обычные (или "свет") воды. Другие модераторы, используемые в некоторых менее распространенные типы реакторов графит и тяжелой воды (вода образуется с более тяжелым дейтерием изотоп водорода). Быстрые реакторы, основанные на делении плутониевого топлива быстрыми нейтронами, сделать нет модератора.