Makale, bir TVEL'in ne olduğunu, ne için olduğunu, nerede kullanıldığını, nasıl oluşturulduğunu ve TVEL kullanmayan reaktörlerin olup olmadığını açıklamaktadır.
Atom çağı
Muhtemelen enerji sektöründeki en genç endüstriatomiktir. Ancak 19. yüzyılın sonunda bilim adamları, radyoaktivitenin, radyoaktif bozunmanın ne olduğunu ve bu özelliklere sahip olan maddeleri kısmen anlayabildiler. Ve çoğu için, radyasyonun canlı organizmalar üzerindeki yıkıcı etkisi uzun süredir bilinmediği için bu bilgi hayatlarına mal oldu.
Çok daha sonra radyoaktif malzemeler bulunduhem sivil hayatta hem de askeri alanda uygulama. Şu anda, tüm gelişmiş ülkelerin kendi nükleer silahları ve nükleer santralleri var, bu da fosil yakıtlardan veya su gibi doğal kaynaklardan bağımsız olarak büyük miktarda enerji elde etmenizi sağlıyor (hidroelektrik santrallerden bahsediyoruz).
TVEL ...
Ama bir nükleer reaktör inşa etmek içinElektrik üretimi veya başka amaçlar için öncelikle uygun yakıtı yapmanız gerekir çünkü doğal uranyum radyoaktiviteye sahip olmasına rağmen enerjisi yeterli değildir. Bu nedenle, çoğu reaktör türünde, zenginleştirilmiş uranyuma dayalı yakıt kullanılır ve bu da TVEL adı verilen özel cihazlara yüklenir. TVEL, bir nükleer reaktörün parçası olan ve nükleer yakıt içeren özel bir cihazdır. Tasarımlarını ve yakıt türlerini daha detaylı analiz edeceğiz.
dizayn
Reaktör tipine bağlı olarak, bazılarıyakıt elemanlarının parametreleri farklı olabilir, ancak genel tasarımları ve cihazın prensibi aynıdır. Basitçe söylemek gerekirse, bir TVEL, içinde uranyum dioksitten yapılmış yakıt peletlerinin yerleştirildiği, diğer bazı metallerle birlikte zirkonyum alaşımından yapılmış içi boş bir tüptür.
Yakıt
Uranyum en popüler radyoaktiftirmalzeme, temelinde, hem endüstride hem de silahlarda kullanılan diğer birçok izotop üretilir. Madenciliği kömür madenciliğinden çok farklı değildir ve doğal, doğal haliyle insanlar için kesinlikle güvenlidir. Öyleyse ömür boyu hapis cezasına çarptırılmış mahkumların sürüldüğü uranyum madenleri hakkındaki hikayeler bir efsaneden başka bir şey değildir. Bir kişi, radyasyon hastalığından ziyade güneş ışığından ve madende sıkı çalışmadan ölür.
Uranyum çok basit bir şekilde çıkarılır - patlamalarla yok edilircins, daha sonra sıralandığı ve daha fazla işlendiği yüzeye teslim edilir. Uranyum zenginleştirme işlemi çeşitli şekillerde yapılabilir, ancak Rusya'da gaz santrifüjleri kullanılarak yapılır. Önce uranyum gaz haline dönüştürülür, ardından gaz santrifüjlerde santrifüj kuvveti etkisiyle ayrıştırılır ve gerekli izotoplar ayrılır. Bundan sonra uranyum dioksite dönüştürülür, tabletlere preslenir ve yakıt çubuklarına yüklenir. Bu, yakıt hücreleri için yakıt üretmenin en yaygın yöntemidir.
uygulama
Reaktördeki yakıt çubuklarının sayısı, reaktörüne bağlıdır.boyut, tür ve güç. Üretimden sonra, nükleer fisyon reaksiyonunun ilerlemeye başladığı bir reaktöre yüklenirler, bunun sonucunda büyük miktarda ısının güçlü bir şekilde salınması gerçekleşir ve bu da bir enerji kaynağı olarak hizmet eder. Ayrıca reaktör gücü, çalışma alanındaki yakıt elemanlarının sayısı ile kontrol edilebilir. Zaman zaman kullanıldıkça yenileriyle değiştirilirler, "taze" uranyum dioksit tabletleri ile değiştirilirler. Artık TVEL'in ne anlama geldiğini, nasıl yapıldığını ve genel olarak neden ihtiyaç duyulduğunu biliyoruz. Bununla birlikte, tüm nükleer reaktörler bu tür elemanlara ihtiyaç duymaz ve bunlar RTG'lerdir.
RTG
Bir radyoizotop termoelektrik jeneratörü,Prensipte nükleer reaktörlere benzer bir cihaz, ancak süreçleri atomların çürümesinin zincirleme reaksiyonuna değil, termal olana dayanıyor. Basitçe söylemek gerekirse, bu radyoaktif malzeme ile çok fazla ısı üreten ve daha sonra doğrudan elektriğe dönüştürülen büyük bir tesis. Nükleer reaktörlerin aksine, RTG'lerin hareketli parçaları yoktur, daha güvenilir, kompakt ve dayanıklıdır. Ancak aynı zamanda çok daha düşük bir verime sahiptirler.
Esas olarak bu koşullarda kullanıldılarbaşka yollarla enerji elde etmek imkansızdır veya bu yöntemler çok zordur. SSCB yıllarında, Uzak Kuzey'in araştırma ve meteoroloji istasyonlarına, kıyı fenerlerine, deniz şamandıralarına vb. RTG'ler sağlandı.
Şu anda hizmet ömürleri doldu, ancak bazılarıBunlardan hala menşe yerlerinde kalıyorlar ve çoğu zaman herhangi bir şekilde korunmuyorlar. Bunun bir sonucu olarak, kazalar meydana gelir, örneğin, demir dışı metal avcıları bu tür birkaç tesisi sökmeye çalıştı ve güçlü radyasyon aldı ve Gürcistan'da yerel sakinler bunları ısı kaynağı olarak kullandı ve ayrıca radyasyon hastalığından muzdaripti.
Artık yakıt elemanlarının tasarımını biliyoruz ve tanımlarını analiz ettik. Yakıt çubukları reaktörün önemli parçalarıdır ve bunlar olmadan işlem yapılamaz.
