Глава 4. § 64. Ядерный реактор. Преобразование внутренней энергии атомных ядер в электрическую энергию — с. 307
§ 64. Вопрос 1. Что такое ядерный реактор?
Назовите основные его части. Что находится в активной зоне реактора?
Ядерный реактор — это устройство, предназначенное для осуществления управляемой цепной ядерной реакции деления.
Основные части реактора: активная зона, отражающая оболочка (отражатель) и защитная оболочка из бетона, регулирующие стержни, а также замкнутый контур с теплообменником.
В активной зоне находятся ядерное топливо в виде урановых стержней и замедлитель нейтронов (например, вода).
Основные части реактора: активная зона, отражающая оболочка (отражатель) и защитная оболочка из бетона, регулирующие стержни, а также замкнутый контур с теплообменником.
В активной зоне находятся ядерное топливо в виде урановых стержней и замедлитель нейтронов (например, вода).
§ 64. Вопрос 2. В чём заключается управление ядерной реакцией?
Управление ядерной реакцией заключается в регулировании скорости размножения свободных нейтронов в уране так, чтобы их число оставалось неизменным. Тогда цепная реакция идёт столько времени, сколько нужно, не прекращаясь и не приобретая взрывного характера.
§ 64. Вопрос 3. Для чего нужны регулирующие стержни?
Как ими пользуются?
Регулирующие стержни содержат кадмий или бор, которые эффективно поглощают нейтроны. Они нужны для управления реакцией. При полном погружении стержней в активную зону цепная реакция идти не может. Для запуска реактора стержни постепенно выводят из активной зоны, пока не начнётся цепная реакция; погружая или выводя их, регулируют число нейтронов, а значит, и мощность реактора.
§ 64. Вопрос 4. Какую вторую функцию (помимо замедления нейтронов) выполняет вода в первом контуре реактора?
Вода в первом контуре служит теплоносителем: она нагревается в активной зоне за счёт энергии, выделяющейся при делении ядер, и, проходя через теплообменник, отводит тепло и передаёт его воде второго контура.
§ 64. Вопрос 5. Какие процессы происходят во втором контуре реактора?
Горячая вода первого контура в теплообменнике нагревает воду в змеевике второго контура и превращает её в пар. Пар вращает турбину, которая приводит во вращение ротор генератора электрического тока. Отработанный пар поступает в конденсатор и превращается в воду, после чего весь цикл повторяется.
§ 64. Вопрос 6. Какие преобразования энергии происходят при получении электрического тока на атомных электростанциях?
Часть внутренней энергии атомных ядер урана → кинетическая энергия нейтронов и осколков ядер → внутренняя энергия воды → внутренняя энергия пара → кинетическая энергия пара → кинетическая энергия ротора турбины и ротора генератора → электрическая энергия.