Введення
Атомна енергія і електростанція
Атомні електростанції, в даний час, є одними з основних постачальників електроенергії для промисловості і побутового споживання.
Примітно те, що перша в світі атомна електростанція була побудована в СРСР, в місті Обнінську. Первісна її потужність становила 5 МВт, проте саме Обнінська АЕС поклала початок для бурхливого розвитку атомної енергетики в усьому світі. Запустивши перший на планеті керований атомний реактор, практично була доведена сама можливість отримання електроенергії на основі розчеплення уранових ядер. У той час, атомна енергетика була свого роду можливістю використання альтернативного палива, проте дуже швидко саме атомні електростанції стали домінувати серед інших систем отримання електроенергії. Принцип роботи атомної електростанції дуже простий - це звичайне перетворення теплової енергії в електричну. Іншими словами АЕС працюють за тим же принципом, що і звичайні теплові електростанції, з однією лише відмінністю - для нагрівання води використовується енергія, що отримується при розпаді ядер урану. Джерелом теплової енергії в АЕС служить ядерний реактор, в якому протікає керована ядерна реакція. Сама реакція протікає по ланцюговому механізму: поділ одного ядра мимовільно викликає розподіл інших ядер. Ланцюгова реакція сама себе підтримує, і може тривати до повного розпаду всіх ядер речовини. А управління зводиться лише до регулювання її швидкості і, відповідно, потужності, а також до довільної її зупинці в разі потреби. Паливом для атомних електростанцій служать речовини, здатні, при певному початковому стимулюванні, здійснювати ланцюгову реакцію розщеплення ядер елементів, в основному трансуранових групи. В даний час основними є плутоній і уран. p align="justify"> Як же працює ланцюгова реакція? При розподілі ядра урану вивільняються нейтрони, які впливають на інші ядра, викликаючи їх поділ. Проте практично здійснити подібну реакцію не так просто, як здається на перший погляд. Справа в тому, що такі нейтрони можуть викликати поділ ізотопів урану з масовим числом 235, тоді як у природної руді їх міститься лише 0,7%. Решта 99,3% припадають на частку ізотопу 238, для поділу якого, енергії нейтронів, не вистачає. Саме тому для функціонування реактора важлива критична маса - це мінімальна маса урану, при якій можливе виникнення і перебіг ланцюгової реакції. Наприклад, для урану-235 вона становить кілька десятків кілограм, що насправді, враховуючи низьку його процентне співвідношення, не так вже й мало. Перейдемо до пристрою і принципу вироблення електрики АЕС. Та частина ядерного реактора, в якому знаходиться паливо, і йдуть процеси ділення ядер урану називається активною зоною. В результаті протікання ядерної реакції виділяється величезна кількість тепла - це і є початкова теплова енергія, перетвориться згодом в електричну. Активна зона реактора має дуже ...
