Articolul descrie ce este un TVEL, pentru ce este necesar, unde este utilizat, cum este creat și dacă există reactoare care nu folosesc TVEL.
Vârsta atomică
Probabil cea mai tânără industrie din sectorul energeticeste atomic. Abia la sfârșitul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au putut înțelege parțial ce sunt radioactivitatea, degradarea radioactivă și ce substanțe au aceste proprietăți. Și pentru mulți, această cunoaștere le-a costat viața, deoarece efectul distructiv al radiațiilor asupra organismelor vii a rămas necunoscut mult timp.
Mult mai târziu, au fost găsite materiale radioactiveaplicare atât în viața civilă, cât și în cea militară. În prezent, toate țările dezvoltate au propriile lor arme nucleare și centrale nucleare, care vă permit să obțineți o cantitate mare de energie indiferent de combustibilii fosili sau de resursele naturale precum apa (vorbim de centrale hidroelectrice).
TVEL este...
Dar pentru a construi un reactor nuclear ptproducerea de energie electrică sau alte scopuri, mai întâi trebuie să faceți combustibilul adecvat, deoarece uraniul natural, deși are radioactivitate, dar energia sa nu este suficientă. Prin urmare, în majoritatea tipurilor de reactoare se folosește combustibil pe bază de uraniu îmbogățit, care, la rândul său, este încărcat în dispozitive speciale numite TVEL. TVEL este un dispozitiv special care face parte dintr-un reactor nuclear și conține combustibil nuclear. Vom analiza mai detaliat designul și tipul de combustibil al acestora.
desen
În funcție de tipul de reactor, uneleparametrii elementelor de combustibil pot diferi, dar designul lor general și principiul dispozitivului sunt aceleași. Pentru a spune simplu, un TVEL este un tub tubular realizat dintr-un aliaj de zirconiu cu alte metale, în care sunt instalate pelete de combustibil din dioxid de uraniu.
combustibil
Uraniul este cel mai popular radioactivmaterial, pe baza lui, se produc mulți alți izotopi, utilizați atât în industrie, cât și în armament. Exploatarea sa nu este mult diferită de mineritul cărbunelui și, în starea sa naturală, este absolut sigur pentru oameni. Așa că poveștile despre minele de uraniu, unde sunt exilați prizonierii pe viață, nu sunt altceva decât un mit. O persoană ar prefera să moară din cauza lipsei de lumină solară și a muncii grele într-o mină decât din cauza radiațiilor.
Uraniul este extras foarte simplu - este distrus de exploziirasa, după care este livrată la suprafață, unde este sortată și prelucrată în continuare. Procesul de îmbogățire a uraniului se poate face în diferite moduri, dar în Rusia se realizează folosind centrifuge cu gaz. În primul rând, uraniul este transformat într-o stare gazoasă, după care gazul este separat în centrifuge sub acțiunea forței centrifuge și izotopii necesari sunt separați. După aceea, ele sunt transformate în dioxid de uraniu, presate în tablete și încărcate în bare de combustibil. Aceasta este cea mai comună metodă de producere a combustibilului pentru celulele de combustie.
cerere
Numărul de bare de combustibil din reactor depinde de acestadimensiune, tip și putere. După fabricare, acestea sunt încărcate într-un reactor, unde începe reacția de fisiune nucleară, în urma căreia are loc o eliberare puternică a unei cantități uriașe de căldură, care servește ca sursă de energie. De asemenea, puterea reactorului poate fi controlată de numărul de elemente de combustibil din zona de lucru. Din când în când, pe măsură ce sunt folosite, sunt înlocuite cu altele noi, cu tablete „proaspete” de dioxid de uraniu. Așa că acum știm ce înseamnă TVEL, cum sunt făcute și de ce sunt necesare în general. Cu toate acestea, nu toate reactoarele nucleare necesită astfel de elemente, iar acestea sunt RTG-uri.
RTG
Un generator termoelectric radioizotop esteun dispozitiv asemănător în principiu cu reactoarele atomice, dar procesul lor se bazează nu pe o reacție în lanț de dezintegrare a atomilor, ci pe una termică. Mai simplu spus, aceasta este o centrală mare care produce multă căldură cu material radioactiv, care, la rândul său, este transformată direct în electricitate. Spre deosebire de reactoarele nucleare, RTG-urile nu au piese mobile, sunt mai fiabile, mai compacte și mai durabile. Dar în același timp au o eficiență mult mai mică.
Au fost folosite mai ales în acele condiții în careeste imposibil să obții energie în alte moduri, sau aceste metode sunt foarte dificile. În anii URSS, RTG-urile au fost furnizate stațiilor de cercetare și meteorologice din Nordul Îndepărtat, farurilor de coastă, geamanduri marine etc.
În prezent, durata lor de viață a expirat, dar uneledintre ei, ei rămân încă la bazele lor inițiale și adesea nici măcar nu sunt păziți în vreun fel. Ca urmare, au loc accidente, de exemplu, vânătorii de metale neferoase au încercat să demonteze mai multe astfel de instalații și au primit radiații puternice, iar în Georgia, localnicii le-au folosit ca surse de căldură și au suferit și de radiații.
Deci acum cunoaștem designul elementelor de combustibil și am analizat definiția acestora. Barele de combustibil sunt părți importante ale reactorului, fără de care funcționarea este imposibilă.
