Artikeln beskriver vad en TVEL är, vad den behövs till, var den används, hur den skapas och om det finns reaktorer som inte använder TVEL.
Atomåldern
Förmodligen den yngsta branschen inom energisektornär atomär. Först i slutet av 1800-talet kunde forskarna delvis förstå vad radioaktivitet, radioaktivt sönderfall är och vilka ämnen som har dessa egenskaper. Och för många kostade denna kunskap livet, eftersom strålningens destruktiva effekt på levande organismer förblev okänd under lång tid.
Långt senare hittades radioaktiva materialtillämpning i både civilt liv och militär. För närvarande har alla utvecklade länder sina egna kärnvapen och kärnkraftverk, som gör att du kan få en stor mängd energi oavsett fossila bränslen eller naturresurser som vatten (vi pratar om vattenkraftverk).
TVEL är...
Men för att bygga en kärnreaktor förproduktion av el eller andra ändamål, först måste du göra lämpligt bränsle, eftersom naturligt uran, även om det har radioaktivitet, men dess energi är inte tillräckligt. Därför används i de flesta typer av reaktorer bränsle baserat på anrikat uran, som i sin tur laddas i speciella enheter som kallas TVEL. TVEL är en speciell anordning som ingår i en kärnreaktor och innehåller kärnbränsle. Vi kommer att analysera deras design och typ av bränsle mer i detalj.
utformning
Beroende på typ av reaktor, vissaparametrarna för bränsleelementen kan skilja sig, men deras allmänna design och enhetens princip är desamma. Enkelt uttryckt är en TVEL ett ihåligt rör tillverkat av en legering av zirkonium med några andra metaller, i vilket bränslepellets av urandioxid är installerade.
Bränsle
Uran är det mest populära radioaktiva ämnetmaterial, på grundval av det, produceras många andra isotoper, som används både inom industrin och i vapen. Dess gruvdrift skiljer sig inte mycket från kolbrytning, och i sitt naturliga tillstånd är den absolut säker för människor. Så berättelserna om urangruvor, där livstidsdömda fångar förvisas, är inget annat än en myt. En person skulle hellre dö av brist på solljus och hårt arbete i en gruva än av strålningssjuka.
Uran bryts väldigt enkelt - det förstörs av explosionerberget, varefter det levereras till ytan, där det sorteras och vidareförädlas. Urananrikningsprocessen kan göras på olika sätt, men i Ryssland sker det med gascentrifuger. Först omvandlas uran till ett gasformigt tillstånd, varefter gasen separeras i centrifuger under inverkan av centrifugalkraft och de nödvändiga isotoperna separeras. Därefter omvandlas de till urandioxid, pressas till tabletter och laddas i bränslestavar. Detta är den vanligaste metoden för att producera bränsle för bränsleceller.
ansökan
Antalet bränslestavar i reaktorn beror på dessstorlek, typ och effekt. Efter tillverkning laddas de i en reaktor, där kärnklyvningsreaktionen börjar fortskrida, vilket resulterar i en kraftfull frisättning av en enorm mängd värme, som fungerar som en energikälla. Dessutom kan reaktoreffekten styras av antalet bränsleelement i arbetsområdet. Då och då, när de används, ersätts de med nya, med "färska" tabletter av urandioxid. Så nu vet vi vad TVEL betyder, hur de tillverkas och vad de generellt behövs till. Det är dock inte alla kärnreaktorer som kräver sådana element, och dessa är RTG:er.
RTG
En radioisotop termoelektrisk generator ären anordning som i princip liknar atomreaktorer, men deras process är inte baserad på en kedjereaktion av atomernas sönderfall, utan på en termisk. Enkelt uttryckt är det här en stor anläggning som producerar mycket värme med radioaktivt material, som i sin tur omvandlas direkt till el. Till skillnad från kärnreaktorer har RTG inga rörliga delar, är mer pålitliga, kompakta och hållbara. Men samtidigt har de en mycket lägre effektivitet.
De användes främst under de förhållanden därdet är omöjligt att få energi på andra sätt, eller så är dessa metoder mycket svåra. Under åren av Sovjetunionen levererades RTG till forsknings- och meteorologiska stationer i Fjärran Norden, kustfyrar, havsbojar etc.
För närvarande har deras livslängd gått ut, men någraav dem finns de fortfarande kvar i sina ursprungliga baser och är ofta inte ens bevakade på något sätt. Som ett resultat av detta inträffar olyckor, till exempel försökte jägare för icke-järnmetall demontera flera sådana installationer och fick stark strålning, och i Georgien använde lokalbefolkningen dem som värmekällor och led även av strålningssjuka.
Så nu vet vi designen av bränsleelementen och har analyserat deras definition. Bränslestavar är viktiga delar av reaktorn, utan vilken drift är omöjlig.
