TVEL Ayrıntılı analiz

İçindekiler:

TVEL Ayrıntılı analiz
TVEL Ayrıntılı analiz

Video: TVEL Ayrıntılı analiz

Video: TVEL Ayrıntılı analiz
Video: ÇİLEK MUTLAKA BÖYLE DİK #çilekyetiştirme 2024, Kasım
Anonim

Yazı, TVEL'in ne olduğu, ne için gerekli olduğu, nerede kullanıldığı, nasıl oluşturulduğu ve TVEL kullanmayan reaktör olup olmadığı hakkında konuşuyor.

Atom Çağı

yakıt elemanı tanımı
yakıt elemanı tanımı

Muhtemelen en genç enerji dalı nükleerdir. Sadece 19. yüzyılın sonunda bilim adamları, radyoaktivitenin, radyoaktif bozunmanın ne olduğunu ve hangi maddelerin bu özelliklere sahip olduğunu kısmen anlayabildiler. Radyasyonun canlı organizmalar üzerindeki zararlı etkisi uzun süre bilinmediği için bu bilgi birçok cana mal oldu.

Çok daha sonra radyoaktif maddeler hem sivil hayatta hem de orduda kullanılmaya başlandı. Şu anda tüm gelişmiş ülkelerin kendi nükleer silahları ve nükleer santralleri var, bu da fosil yakıtlardan veya su gibi doğal kaynaklardan bağımsız olarak çok fazla enerji elde etmenizi sağlıyor (hidroelektrik santrallerden bahsediyoruz).

TVEL…

yakıt çubuğu
yakıt çubuğu

Fakat elektrik üretimi veya başka amaçlar için bir nükleer reaktör inşa etmek için öncelikle uygun yakıtı yapmanız gerekir çünkü doğal uranyum radyoaktiviteye sahip olmasına rağmen enerjisi yeterli değildir. Bu nedenle, çoğu reaktör türü, zenginleştirilmiş uranyum bazlı yakıt kullanır vesırayla TVEL adı verilen özel cihazlara yüklenir. TVEL, bir nükleer reaktörün parçası olan ve nükleer yakıt içeren özel bir cihazdır. Tasarımlarını ve yakıt türünü daha ayrıntılı olarak analiz edeceğiz.

Tasarım

TV ne demek?
TV ne demek?

Reaktör tipine bağlı olarak, yakıt elemanlarının bazı parametreleri değişebilir, ancak genel tasarımları ve cihaz prensipleri aynıdır. Basitçe söylemek gerekirse, TVEL, içine uranyum dioksit yakıt peletlerinin yerleştirildiği, diğer bazı metallerle zirkonyum alaşımından yapılmış içi boş bir tüptür.

Yakıt

TVEL nedir
TVEL nedir

Uranyum en "seyahat eden" radyoaktif malzemedir; temelinde, hem endüstride hem de silahlarda kullanılan birçok başka izotop üretilir. Çıkarılması, kömürün çıkarılmasından çok farklı değildir ve doğal, doğal haliyle insanlar için kesinlikle güvenlidir. Yani müebbet hapis cezasına çarptırılan mahkumların gönderildiği uranyum madenleriyle ilgili hikayeler bir efsaneden başka bir şey değil. Bir insan radyasyon hastalığından ölmektense güneş ışığı eksikliğinden ve madende çok çalışmaktan ölmeyi tercih eder.

Uranyum madeni çok basittir - patlamalar kayayı kırar, ardından yüzeye çıkar, burada ayrıştırılır ve daha fazla işlenir. Uranyum zenginleştirme işlemi çeşitli şekillerde gerçekleştirilebilir, ancak Rusya'da bu, gaz santrifüjleri kullanılarak yapılır. İlk olarak, uranyum gaz haline dönüştürülür, ardından gaz, merkezkaç kuvveti etkisi altında santrifüjlerde ayrılır veistenen izotoplar ayrılır. Bundan sonra uranyum dioksite dönüştürülür, tabletlere preslenir ve bir yakıt çubuğuna yüklenir. Bu, yakıt hücreleri için yakıt üretmenin en yaygın yoludur.

Uygulama

Bir reaktördeki yakıt çubuklarının sayısı, büyüklüğüne, tipine ve gücüne bağlıdır. İmalattan sonra, nükleer bozunma reaksiyonunun başladığı bir reaktöre yüklenirler, bunun sonucunda bir enerji kaynağı olarak hizmet eden büyük miktarda ısının güçlü bir salınımı meydana gelir. Ayrıca reaktör gücü, çalışma alanındaki yakıt elemanlarının sayısı ile kontrol edilebilir. Zaman zaman kullanıldıkça, yenileri, “taze” uranyum dioksit tabletleri ile değiştirilirler. Artık TVEL'in ne anlama geldiğini, nasıl yapıldığını ve neden ihtiyaç duyulduğunu biliyoruz. Ancak, tüm nükleer reaktörlerin bu tür öğelere ihtiyacı yoktur ve bunlar RTG'lerdir.

RTG

Bir radyoizotop termoelektrik jeneratörü, prensipte nükleer reaktörlere benzeyen bir cihazdır, ancak süreçleri atomik bozunmanın zincirleme reaksiyonuna değil, ısıya dayanmaktadır. Basitçe söylemek gerekirse, bu, radyoaktif malzeme ile çok fazla ısı üreten ve daha sonra doğrudan elektriğe dönüştürülen büyük bir kurulumdur. RTG'lerin nükleer reaktörlerin aksine hareketli parçaları yoktur, daha güvenilir, kompakt ve dayanıklıdırlar. Ama aynı zamanda çok daha düşük verimliliğe sahipler.

Aslında başka yollarla enerji elde etmenin imkansız olduğu veya bu yöntemlerin çok zor olduğu koşullarda kullanıldılar. SSCB yıllarında RTG'ler araştırma veUzak Kuzey meteoroloji istasyonları, kıyı fenerleri, deniz şamandıraları vb.

Şu anda hizmet ömürleri sona ermiştir, ancak bazıları hala orijinal temellerinde kalmaktadır ve çoğu zaman hiçbir şekilde korunmuyor bile. Sonuç 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 kullandılar ve ayrıca radyasyon hastalığına yakalandılar.

Artık yakıt elemanlarının tasarımını biliyoruz ve tanımlarını kaldırdık. TVEL, reaktörün önemli parçalarıdır ve bunlar olmadan çalışma imkansızdır.

Önerilen: