A cikk leírja, hogy mi a TVEL, mire van szükség, hol használják, hogyan jönnek létre és vannak-e olyan reaktorok, amelyek nem használják a TVEL-eket.
Atomkor
Valószínűleg a legfiatalabb ipar az energiaágazatbanatomatom. Csak a 19. század végén tudták a tudósok részben megérteni, mi a radioaktivitás, a radioaktív bomlás, és milyen anyagokkal rendelkeznek ezek a tulajdonságok. És sokak számára ez a tudás életükbe került, mivel a sugárzás élő szervezetekre gyakorolt romboló hatása sokáig ismeretlen maradt.
Sokkal később radioaktív anyagokat találtakalkalmazás mind a polgári, mind a katonai életben. Jelenleg minden fejlett országnak saját atomfegyvere és atomerőműve van, amelyek lehetővé teszik, hogy nagy mennyiségű energiát nyerjen, függetlenül a fosszilis tüzelőanyagoktól vagy a természeti erőforrásoktól, például a víztől (vízerőművekről beszélünk).
A TVEL ...
De annak érdekében, hogy atomreaktort építsenek avillamos energia előállítása vagy egyéb célok érdekében először elő kell állítani a megfelelő üzemanyagot, mert a természetes urán ugyan radioaktivitással rendelkezik, de energiája nem elegendő. Ezért a legtöbb reaktortípusban dúsított urán alapú üzemanyagot használnak, amelyet viszont a TVEL nevű speciális eszközökbe töltenek be. A TVEL egy speciális eszköz, amely egy atomreaktor része, és nukleáris üzemanyagot tartalmaz. Részletesebben elemezzük a tervezésüket és az üzemanyag típusát.
tervezés
A reaktor típusától függően néhányaz üzemanyag elemek paraméterei eltérhetnek, de általános kialakításuk és a készülék elve ugyanaz. Leegyszerűsítve: a TVEL egy üreges cső, amely cirkónium ötvözetből és néhány más fémből készül, és amelyben urán-dioxidból készült üzemanyag-pelleteket helyeznek el.
üzemanyag
Az urán a legnépszerűbb radioaktív anyaganyagot, ennek alapján sok más izotópot állítanak elő, mind az iparban, mind a fegyverekben használják. Bányászata nem sokban különbözik a szénbányászattól, és természetes, természetes állapotában teljesen biztonságos az emberek számára. Tehát az uránbányákról szóló történetek, ahol az életre ítélt foglyokat száműzik, nem más, mint mítosz. Az ember inkább a napfény hiányában és a bányában végzett kemény munkában hal meg, mint sugárbetegségben.
Az uránt nagyon egyszerűen bányásszák - robbanások teszik tönkrea fajtát, majd a felszínre szállítják, ahol szétválogatják és tovább feldolgozzák. Az urándúsítási folyamat különféle módokon végezhető, Oroszországban azonban gázcentrifugák segítségével. Először az uránt gáz halmazállapotúvá alakítják, ezt követően centrifugális erő hatására centrifugákban választják el a gázt, és elválasztják a szükséges izotópokat. Ezt követően urán-dioxiddá alakítják, tablettákká préselik és üzemanyag-rudakba töltik. Ez a leggyakoribb módszer az üzemanyag előállítására az üzemanyagcellák számára.
kérelem
A reaktorban lévő üzemanyag-rudak száma attól függméret, típus és teljesítmény. A gyártás után egy reaktorba töltik, ahol a maghasadásos reakció elkezdődik, amelynek eredményeként hatalmas mennyiségű hő jön létre erőteljesen, amely energiaforrásként szolgál. Ezenkívül a reaktor teljesítményét a munkaterületen lévő tüzelőanyag-elemek számával lehet szabályozni. Időről időre használatuk során újakra cserélik őket, "friss" urán-dioxid-tablettákkal. Tehát most már tudjuk, mit jelent a TVEL, hogyan készülnek és miért van szükség rájuk. Azonban nem minden atomreaktor igényel ilyen elemeket, és ezek RTG-k.
RTG
A radioizotóp termoelektromos generátorolyan eszköz, amely elvileg hasonló az atomreaktorokhoz, de folyamatuk nem az atomok bomlásának láncreakcióján, hanem termikusan alapul. Egyszerűen fogalmazva, ez egy nagy üzem, amely sok hőt termel radioaktív anyaggal, amelyet viszont közvetlenül villamos energiává alakítanak. Az atomreaktorokkal ellentétben az RTG-knek nincsenek mozgó alkatrészeik, megbízhatóbbak, kompaktabbak és tartósabbak. De ugyanakkor sokkal alacsonyabb a hatékonyságuk.
Főleg olyan körülmények között használták őket, aholmás módon lehetetlen energiát szerezni, vagy ezek a módszerek nagyon nehézek. A Szovjetunió éveiben RTG-ket szállítottak a Távol-Észak kutatási és meteorológiai állomásaihoz, parti világítótornyokhoz, tengeri bójákhoz stb.
Jelenleg élettartamuk lejárt, de néhányközülük még mindig a származási helyükön maradnak, és gyakran még semmilyen módon sem őrzik őket. Ennek eredményeként balesetek történnek, például a színesfém vadászai megpróbáltak szétszerelni több ilyen berendezést és erős sugárzást kaptak, és Grúziában a helyi lakosok hőforrásként használták őket, és sugárbetegségben is szenvedtek.
Tehát most már ismerjük az üzemanyag elemek kialakítását és elemeztük azok meghatározását. Az üzemanyag-rudak a reaktor fontos részei, amelyek nélkül a működés nem lehetséges.
