लेख बताता है कि टीवीईएल क्या है, यह किस लिए है, इसका उपयोग कहां किया जाता है, इसे कैसे बनाया जाता है और क्या ऐसे रिएक्टर हैं जो टीवीईएल का उपयोग नहीं करते हैं।
परमाणु युग
संभवत: ऊर्जा क्षेत्र में सबसे युवा उद्योगपरमाणु है। केवल 19 वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिक आंशिक रूप से यह समझने में सक्षम थे कि रेडियोधर्मिता, रेडियोधर्मी क्षय क्या हैं और इन गुणों में कौन से पदार्थ हैं। और कई लोगों के लिए, इस ज्ञान ने उनके जीवन की कीमत चुकाई, क्योंकि जीवित जीवों पर विकिरण का विनाशकारी प्रभाव लंबे समय तक अज्ञात रहा।
बहुत बाद में, रेडियोधर्मी पदार्थ पाए गएनागरिक जीवन और सैन्य दोनों में आवेदन। वर्तमान में, सभी विकसित देशों के पास अपने स्वयं के परमाणु हथियार और परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं, जो आपको जीवाश्म ईंधन या पानी जैसे प्राकृतिक संसाधनों की परवाह किए बिना बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देते हैं (हम हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के बारे में बात कर रहे हैं)।
टीवीईएल है...
लेकिन परमाणु रिएक्टर बनाने के लिएबिजली के उत्पादन या अन्य उद्देश्यों के लिए, पहले आपको उपयुक्त ईंधन बनाने की आवश्यकता है, क्योंकि प्राकृतिक यूरेनियम, हालांकि इसमें रेडियोधर्मिता है, लेकिन इसकी ऊर्जा पर्याप्त नहीं है। इसलिए, अधिकांश प्रकार के रिएक्टरों में, समृद्ध यूरेनियम पर आधारित ईंधन का उपयोग किया जाता है, जिसे बदले में, टीवीईएल नामक विशेष उपकरणों में लोड किया जाता है। टीवीईएल एक विशेष उपकरण है जो परमाणु रिएक्टर का हिस्सा है और इसमें परमाणु ईंधन होता है। हम उनके डिजाइन और ईंधन के प्रकार का अधिक विस्तार से विश्लेषण करेंगे।
डिज़ाइन
रिएक्टर के प्रकार के आधार पर, कुछईंधन तत्वों के पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं, लेकिन उनका सामान्य डिज़ाइन और डिवाइस का सिद्धांत समान है। सीधे शब्दों में कहें तो टीवीईएल कुछ अन्य धातुओं के साथ जिरकोनियम के मिश्र धातु से बनी एक खोखली ट्यूब होती है, जिसमें यूरेनियम डाइऑक्साइड से बने ईंधन छर्रों को स्थापित किया जाता है।
ईंधन
यूरेनियम सबसे लोकप्रिय रेडियोधर्मी हैसामग्री, इसके आधार पर, कई अन्य समस्थानिकों का उत्पादन किया जाता है, जिनका उपयोग उद्योग और हथियारों दोनों में किया जाता है। इसका खनन कोयला खनन से बहुत अलग नहीं है, और अपनी प्राकृतिक, प्राकृतिक अवस्था में, यह लोगों के लिए बिल्कुल सुरक्षित है। तो यूरेनियम खदानों के बारे में कहानियां, जहां आजीवन कैदी निर्वासित हैं, एक मिथक से ज्यादा कुछ नहीं हैं। एक व्यक्ति को विकिरण बीमारी के बजाय एक खदान में सूरज की रोशनी की कमी और कड़ी मेहनत से मरना अच्छा लगता है।
यूरेनियम का खनन बहुत ही सरलता से किया जाता है - यह विस्फोटों से नष्ट हो जाता हैनस्ल, जिसके बाद इसे सतह पर पहुंचाया जाता है, जहां इसे सॉर्ट किया जाता है और आगे संसाधित किया जाता है। यूरेनियम संवर्धन प्रक्रिया विभिन्न तरीकों से की जा सकती है, लेकिन रूस में यह गैस सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करके किया जाता है। सबसे पहले, यूरेनियम को गैसीय अवस्था में परिवर्तित किया जाता है, जिसके बाद केन्द्रापसारक बल की क्रिया के तहत गैस को सेंट्रीफ्यूज में अलग किया जाता है और आवश्यक समस्थानिकों को अलग किया जाता है। उसके बाद, उन्हें यूरेनियम डाइऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है, गोलियों में दबाया जाता है और ईंधन की छड़ में लोड किया जाता है। यह ईंधन कोशिकाओं के लिए ईंधन के उत्पादन का सबसे आम तरीका है।
आवेदन
रिएक्टर में ईंधन की छड़ों की संख्या इस पर निर्भर करती हैआकार, प्रकार और शक्ति। निर्माण के बाद, उन्हें एक रिएक्टर में लोड किया जाता है, जहां परमाणु क्षय की प्रतिक्रिया शुरू होती है, जिसके परिणामस्वरूप भारी मात्रा में गर्मी का एक शक्तिशाली रिलीज होता है, जो ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है। साथ ही, रिएक्टर की शक्ति को कार्य क्षेत्र में ईंधन तत्वों की संख्या से नियंत्रित किया जा सकता है। समय-समय पर, जैसा कि उनका उपयोग किया जाता है, उन्हें यूरेनियम डाइऑक्साइड की "ताजा" गोलियों के साथ नए के साथ बदल दिया जाता है। तो अब हम जानते हैं कि TVEL का मतलब क्या होता है, ये कैसे बनते हैं और आम तौर पर इनकी आवश्यकता क्यों होती है। हालांकि, सभी परमाणु रिएक्टरों को ऐसे तत्वों की आवश्यकता नहीं होती है, और ये आरटीजी हैं।
आरटीजी
एक रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर हैएक उपकरण जो सिद्धांत रूप में परमाणु रिएक्टरों के समान है, लेकिन उनकी प्रक्रिया परमाणुओं के क्षय की श्रृंखला प्रतिक्रिया पर आधारित नहीं है, बल्कि एक थर्मल पर है। सीधे शब्दों में कहें तो यह एक बड़ा संयंत्र है जो रेडियोधर्मी सामग्री के साथ बहुत अधिक गर्मी पैदा करता है, जो बदले में सीधे बिजली में परिवर्तित हो जाता है। परमाणु रिएक्टरों के विपरीत, आरटीजी में कोई गतिमान भाग नहीं होता है, यह अधिक विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट और टिकाऊ होता है। लेकिन साथ ही उनकी दक्षता बहुत कम होती है।
इनका उपयोग मुख्य रूप से उन स्थितियों में किया जाता था जहाँअन्य तरीकों से ऊर्जा प्राप्त करना असंभव है, या ये विधियां बहुत कठिन हैं। यूएसएसआर के वर्षों के दौरान, आरटीजी को सुदूर उत्तर के अनुसंधान और मौसम विज्ञान स्टेशनों, तटीय प्रकाशस्तंभों, समुद्री बुआ आदि के लिए आपूर्ति की गई थी।
वर्तमान में, उनकी सेवा का जीवन समाप्त हो गया है, लेकिन कुछउनमें से, वे अभी भी अपने मूल ठिकानों पर बने हुए हैं और अक्सर किसी भी तरह से उनकी रक्षा नहीं की जाती है। इसके परिणामस्वरूप, दुर्घटनाएं होती हैं, उदाहरण के लिए, अलौह धातु के शिकारियों ने ऐसे कई प्रतिष्ठानों को अलग करने की कोशिश की और मजबूत विकिरण प्राप्त किया, और जॉर्जिया में, स्थानीय निवासियों ने उन्हें गर्मी के स्रोतों के रूप में इस्तेमाल किया और विकिरण बीमारी से भी पीड़ित थे।
तो अब हम ईंधन तत्वों के डिजाइन को जानते हैं और उनकी परिभाषा का विश्लेषण किया है। ईंधन की छड़ें रिएक्टर के महत्वपूर्ण भाग हैं, जिनके बिना संचालन असंभव है।
