Imoibreora núicléach: Prionsabail oibríochta, agus an ciorcad aonad

Dearadh agus oibriú imoibreora núicléach atá bunaithe ar an initialization agus rialú féinchothabhálach imoibriú núicléach. Tá sé in úsáid mar uirlis taighde do tháirgeadh hiseatóip radaighníomhacha agus mar fhoinse fuinnimh do stáisiúin chumhachta núicléacha.

imoibreora núicléach: prionsabal oibríochta (gearr)

Úsáidte anseo próiseas eamhnú ina roinntear núicléas trom ina dhá blúirí beaga. Tá na blúirí i stát an-excited agus neodróin, agus cáithníní subatomic eile agus fótón scaoileann. Is féidir le neodróin chur faoi deara rannán nua mar thoradh ar a bhfuil siad astaítear níos mó, agus mar sin de. Seo leanúnach féinchothabhálach líon na díscaoileadh a dtugtar imoibriú slabhrúil. Ag an am céanna, cuid mhór fuinnimh, ar a bhfuil an táirgeadh an aidhm atá leis an úsáid a bhaint as cumhacht núicléach.

Is é an prionsabal oibriú imoibreoir núicléach agus ghléasra cumhachta núicléiche sa chaoi is go 85% den fhuinneamh coilíneachtaí scoilteadh a scaoileadh laistigh de thréimhse an-ghearr tar éis thús an imoibrithe. Tá an chuid eile arna dtáirgeadh ag an meath radaighníomhach ar tháirgí eamhnú, tar éis dhiúltaigh siad neodrón. Is Meath radaighníomhach an próiseas ina mbainfidh an adamh stát seasta. Lean sé air agus tar éis roinn.

Méadaíonn an t-imoibriú slabhrúil buama adamhach i déine, go dtí go mbeidh an chuid is mó den ábhar a scoilt. Seo a tharlaíonn go han-tapa, a tháirgeadh ar pléascanna an-chumhachtach ar saintréith de chuid buamaí den sórt sin. Meicníocht agus oibriú imoibreora núicléach atá bunaithe ar phrionsabal na chothabháil an imoibriú slabhrúil ar leibhéal beagnach tairiseach rialú. Tá sé deartha ionas go explode ní féidir buama chomh adamhach.

Imoibriú Slabhra agus léirmheastóireacht

Tá Fisic eamhnú imoibreoir a chinneadh go bhfuil dóchúlacht imoibriú slabhrúil i ndiaidh astaíochta neodrón scoilteadh núicléach. Má laghduithe daonra le déanaí, beidh an ráta de roinn sa deireadh titim go nialas. Sa chás seo beidh an t-imoibreoir a bheith i stát subcritical. Má tá an daonra neodrón a chothabháil ag leibhéal leanúnach, beidh an ráta eamhnaithe fós seasmhach. Beidh an t-imoibreoir a bheith i riocht criticiúil. Agus ar deireadh, más rud é le himeacht ama a fhásann an daonra neodrón, tríd an luas agus cumhacht a mhéadú. Thiocfaidh chun bheith stáit lárnach supercritical.

An prionsabal oibriú imoibreoir núicléach eile. Roimh thosú ar an daonra neodrón atá gar do nialas. Ansin, oibreoirí bain na riailmhaidí as an croí, ag méadú an cores roinn a athraíonn go sealadach an t-imoibreoir i stát supercritical. Tar éis teacht ar na hoibreoirí chumhacht rátáil ais go páirteach riailmhaidí, a choigeartú an méid na neodrón. Ina dhiaidh sin tá an t-imoibreoir a chothabháil i riocht criticiúil. Nuair is gá chun stop a chur, cuireann an t-oibreoir slata hiomlán. shochtadh sé seo an rannán agus cuireann an croí i stát subcritical.

cineálacha na n-imoibreoirí

An chuid is mó den fhuinneamh atá ann faoi láthair atá ag giniúint an teas is gá chun tuirbíní, a thiomáint gineadóirí leictreachais suiteálacha núicléacha ar fud an domhain ag tiomáint. Chomh maith leis sin, tá go leor Imoibreoirí taighde, agus tá tarraingt isteach i Loch nó longa dromchla, á stiúradh ag an fuinneamh an adaimh roinnt tíortha.

stáisiúin chumhachta

Tá roinnt speiceas den chineál seo de imoibreoir, ach dearadh uisce éadrom glactha go forleathan. Ina dhiaidh sin, is féidir é a úsáid in uisce faoi bhrú nó fiuchphointe uisce. Sa chéad chás an leacht brú ard téite ag an teas an chroí agus dtiocfaidh an ngineadóir gaile. Tá, tá an teas ón mbunscoil go dtí an ciorcad tánaisteach a rith, a chuimsíonn níos mó uisce. An gal ghintear feidhmíonn sé ar deireadh é mar sreabhach ag obair sa tsraith tuirbín gaile.

Is é an t-imoibreoir a oibríonn le cineál fiuchphointe ar phrionsabal an timthriall fuinnimh dhíreach. Uisce ag dul trí chroílár, a thabhairt chun boil os cionn leibhéal brú mheán. Gabhann gal sáithithe trí shraith deighilteoirí agus triomadóirí dhiúscraítear sa soitheach imoibreoir, mar thoradh ar a riocht sverhperegretoe. Tá fhorthéite gaile úsáid ansin mar an sreabhach oibre, an tuirbín rothlach.

Ard-teocht gáis-cooled

imoibreoir Ard-teocht gáis-cooled (HTGR) - imoibreoir núicléach, is é an prionsabal oibríochta atá bunaithe ar an úsáid a bhaint as graifíte mar mheascán breosla breosla agus micrisféir. Tá dhá dearaí iomaíocht:

• Gearmáinis Córas "Loose-líonadh", a úsáideann eilimintí breosla sféarúil 60 mm ar trastomhas, comhdhéanta de mheascán breosla agus graifíte i blaosc graifíte;
• an leagan Meiriceánach de priosmaí hexagonal graifíte a interlock a chruthú ar an croí.

Sa dá chás, gurb é an sreabhach fuaraithe an héiliam faoi bhrú de thart ar 100 atmaisféir. Téann an héiliam chóras na Gearmáine tríd na bearnaí sna ciseal sféarúil eilimintí breosla, agus i SAM - trí oscailtí i priosmaí graphite socraithe ar feadh an ais lárnach den chroí imoibreora. Is féidir an dá rogha a oibriú ag teochtaí an-ard, ós rud é go bhfuil an graphite teocht sublimation an-ard, agus héiliam ceimiceach támh go hiomlán. Is féidir le héiliam te a úsáid go díreach mar sreabhach ag obair i tuirbín gáis ag teocht ard nó is féidir teas a úsáid le haghaidh a ghiniúint uisce timthriall gaile.

Leachtacha-mhiotail imoibreoir núicléach: ciorcad agus prionsabal oibre

imoibreoirí Fast le chuisnithe sóidiam Tá aird nach beag a fuarthas sa 1960-1970 ar. Ansin, ba chosúil go n-ábaltacht a atáirgeadh breosla núicléach go luath amach anseo ag teastáil breosla a thabhairt ar aird ar thionscal núicléach ag teacht chun cinn go tapa. Nuair ba léir go bhfuil an súil neamhréadúil, waned díograis sna 1980í. Mar sin féin, sna Stáit Aontaithe, an Rúis, an Fhrainc, an Bhreatain, an tSeapáin agus an Ghearmáin tógadh sraith na n-imoibreoirí den chineál seo. Chuid is mó acu ag obair ar dhé-ocsaíd úráiniam nó meascán de dhé-ocsaíd plútóiniam. Sna Stáit Aontaithe, mar sin féin, baineadh amach an rath is mó le breosla miotail.

CANDU

Ceanada Tá a chuid iarrachtaí ar an imoibreoirí, a úsáideann úráiniam nádúrtha dírithe. deireadh leis an ngá le haghaidh a shaibhriú a bhaint as na seirbhísí dtíortha eile. Ba é an toradh an bheartais seo an t-imoibreoir deoitéiriam-úráiniam (CANDU). Rialú agus fuarú dtáirgtear uisce trom. Is dhearadh agus a fheidhmiú imoibreoir núicléach a úsáid umar le D fuar ₂ O ag brú an atmaisféir. limistéar Gníomhacha permeated feadáin de siorcóiniam breosla cóimhiotal d'úráiniam nádúrtha, trína Scaipeann fuaraithe a chuid uisce trom. Tá leictreachas a tháirgtear tríd an t-aistriú teasa in chuisnithe uisce trom, a scaiptear tríd an ngineadóir gaile. An gaile i lúb tánaisteach Gabhann ansin trí thimthriall tuirbín traidisiúnta.

áiseanna taighde

I gcás go bhfuil taighde imoibreoir núicléach a úsáidtear go minic, an prionsabal atá comhdhéanta maidir le húsáid na n-eilimintí pláta uisce fuaraithe agus breosla úráiniam sna tionóil bhfoirm. Tá ar a gcumas feidhmiú i réimse leathan de leibhéil chumhachta ó cúpla céad cileavata do meigeavata. Ós rud é nach bhfuil giniúint cumhachta mar phríomhchuspóir na n-imoibreoirí taighde, tá siad tréithrithe ag fuinneamh teirmeach a ghintear, agus an dlús na neodrón fuinnimh croí ainmniúil. Tá sé go mbeidh na paraiméadair cuidiú a chainníochtú le cumas imoibreoir taighde a chur i gcrích staidéir shonracha. claonadh a bhíonn na córais Íseal-chumhacht chun oibriú ag ollscoileanna agus iad chun críocha oiliúna, agus tá cumhacht ard ag teastáil i saotharlanna taighde le haghaidh ábhar agus na saintréithe tástála, chomh maith le haghaidh taighde i gcoitinne.

Tá an taighde imoibreora núicléach is coitianta, ar struchtúr agus prionsabal oibríochta mar seo a leanas. Is í an limistéar gníomhach suite i bun an linn mór domhain uisce. Éascaíonn an leithdháileadh breathnóireacht agus cainéal trínar féidir leis an bíomaí neodrón a chur. Ag leibhéil chumhacht íseal nach bhfuil aon ghá a caidéil an chuisnithe, mar a choimeád ar bun ar staid oibríochta sábháilte an comhiompar nádúrtha chuisnithe Cinntíonn leor diomailt teasa. Is é an malartóir teasa suite de ghnáth ar an dromchla nó sa chuid uachtarach den chomhthiomsú ina bhfuil an t-uisce te carntha.

suiteáil long

Is úsáid Bunaidh agus príomhúil imoibreoirí núicléacha a n-úsáid i fomhuireáin. Is é an buntáiste is mó go bhfuil, i gcodarsnacht le córais dóchán breoslaí iontaise chun leictreachas a ghiniúint nach bhfuil siad ag teastáil aer. Dá bhrí sin, Is féidir le fomhuirí núicléach fós báite ar feadh i bhfad, agus ní mór traidisiúnta fomhuirí díosail-leictreacha ardú ó am go chéile ar an dromchla, a rith a gcuid mótair aer. Fuinneamh núicléach chuireann buntáiste straitéiseach Navy longa. Raibh maith agat di, níl aon ghá a refuel i gcalafoirt iasachta nó ó thancaeir héasca leochaileacha.

An prionsabal oibriú imoibreoir núicléach ar fomhuirí aicmithe. Mar sin féin, tá sé ar eolas go bhfuil i Stáit Aontaithe Mheiriceá Úsáideann sé úráiniam saibhrithe, agus is é an luasmhoilliú agus fuarú uisce éadrom. An dearadh ar an chéad imoibreoir núicléach fomhuirí USS Nautilus bhí tionchar mór ag suiteálacha taighde láidir. Is í an ghné uathúil an corrlach imoibríocht an-ard, ag soláthar tréimhse fadaithe oibríochta gan athbhreoslaithe agus an cumas a atosú tar éis stopadh. Ní mór stáisiún cumhachta in fomhuireáin a bheith an-chiúin, a bhrath a sheachaint. Chun freastal ar riachtanais shonracha na haicmí éagsúla fomhuireáin múnlaí éagsúla stáisiúin chumhachta curtha ar bun.

US Navy ar iompróirí aerárthaí a úsáidtear imoibreoir núicléach, an prionsabal a chreidtear a bheith ar iasacht ó na tarraingt isteach i Loch is mó. Nach bhfuil sonraí a dtógála agus a foilsíodh.

Chomh maith le na Stáit Aontaithe, tá tarraingt isteach i Loch núicléach sa Ríocht Aontaithe, an Fhrainc, an Rúis, an tSín agus an India. I ngach cás, ní raibh an dearadh a nochtadh, ach tá sé Creidtear go bhfuil siad go léir an-chosúil - tá sé seo mar thoradh ar na ceanglais chéanna uathu faoina saintréithe teicniúla. Tá cabhlach beag an Rúis chomh maith ar icebreakers núicléach, a bhunaigh an t-imoibreoir chéanna atá leis in fomhuireáin Sóivéadach.

suiteálacha tionsclaíocha

Chun críocha táirgthe na n-arm grád plútóiniam-239 Úsáideann imoibreoir núicléach, an prionsabal atá comhdhéanta i táirgiúlacht ard le fuinneamh leibhéal íseal. Tá sé seo mar gheall ar an bhfíric go thoradh fadtéarmach fanacht ar plútóiniam sa croílár an carnadh na nach dteastaíonn ²⁴⁰ Pu.

táirgeadh tritiam

Faoi láthair, is é an t-ábhar is mó a fháil trí na córais sin tritium ⁽³ H nó T) - an muirear le haghaidh buamaí hidrigine. Plútóiniam-239 Tá fada leathré 24100 bliain, agus mar sin tír a bhfuil airm núicléacha go n-úsáideann an ghné seo, mar riail, tá níos mó ná mar is gá sé. I gcodarsnacht leis an ²³⁹ Pu, is é an leathré tritiam thart ar 12 bliain. Dá bhrí sin, a choimeád ar bun fardal is gá, an iseatóp radaighníomhach hidrigine a chur i gcrích go leanúnach. Sna Stáit Aontaithe, an Abhainn Savannah (Carolina Theas), mar shampla, tá roinnt imoibreoirí uisce trom, a tháirgeadh tritium.

cumhacht snámh

Cruthaithe ag imoibreoirí núicléacha, in ann a sholáthar leictreachais agus gaile téimh scriosadh gceantair iargúlta. Sa Rúis, mar shampla, fuair muid le húsáid córas cumhachta beag, atá saindeartha chun freastal ar na lonnaíochtaí Artach. Sa tSín, an gléasra 10-meigeavata HTR-10 lena soláthraítear teas agus institiúid taighde chumhacht leictreach, ina bhfuil sé suite. Forbairt na n-imoibreoirí beaga rialú go huathoibríoch le cumais den chineál céanna a chur i gcrích sa tSualainn agus i gCeanada. Idir 1960 agus 1972, a úsáidtear an Arm na Stát Aontaithe imoibreoirí uisce dhlúth le boinn iargúlta sa Ghraonlainn agus Antartach a chur ar fáil. Bhí siad ag ionad na stáisiúin chumhachta breosla-ola.

spás a thaiscéaladh

Lena chois sin, cuireadh na himoibreoirí atá deartha le haghaidh cumhachta agus gluaiseacht i spás. Sa tréimhse 1967-1988, bhunaigh an tAontas Sóivéadach a suiteálacha beag núicléach ar an "Kosmos" satailítí trealaimh agus teiliméadrachta a sholáthar, ach tá an beartas seo chun bheith ina sprioc do léirmheastóireacht. Amháin ar a laghad de na satailítí isteach atmaisféar an Domhain, is cúis le truailliú radaighníomhach gceantair iargúlta Cheanada. sheol na Stáit Aontaithe ach satailíte amháin le himoibreoir núicléach sa bhliain 1965. Mar sin féin, leanúint ar aghaidh le tionscadail ar a n-úsáid i misin spás domhain, pláinéid taighde foireann eile nó ar bhonn gealaí buan a fhorbairt. Tá sé seo cinnte go mbeidh imoibreoir gáis-cooled nó leachtach-mhiotail núicléach, na prionsabail fisiceach orthu a chur ar fáil an teocht is airde is féidir is gá go n-íoslaghdófar an méid de na radaitheora. Ina theannta sin, an spás imoibreoir do threalamh a bheith chomh dlúth agus is féidir go n-íoslaghdófar méid an ábhair a úsáidtear chun sciath, agus chun laghdú ar an meáchan le linn sheoladh agus spás eitilte. Beidh Cumas Breosla chinntiú go oibriú an t-imoibreoir ar feadh ré an eitilt spáis.