| dbpprop:abstract
|
- A nuclear reactor is a device in which nuclear chain reactions are initiated, controlled, and sustained at a steady rate. The most significant use of nuclear reactors is as an energy source for the generation of electrical power and for the power in some ships. This is usually accomplished by methods that involve using heat from the nuclear reaction to power steam turbines. There are also other less common uses as discussed below.
- Ein Kernreaktor ist eine Anlage, in der eine Kernspaltungsreaktion kontinuierlich im makroskopischen, technischen Maßstab abläuft. Weltweit verbreitet sind Leistungsreaktoren, das heißt Kernreaktoranlagen, die durch die Spaltung (Fission) von Uran oder Plutonium zunächst Wärme und daraus meist elektrische Energie gewinnen. Dagegen dienen Forschungsreaktoren zur Erzeugung von freien Neutronen, etwa für Zwecke der Materialforschung, oder von bestimmten radioaktiven Nukliden, etwa zu medizinischen Zwecken.
- Un reactor nuclear és un aparell on una reacció de fissió nuclear o fusió nuclear en cadena és iniciada, controlada, i sostinguda de forma controlada. Si bé el terme "reactor nuclear" pot fer referència a un reactor de fusió, aquest mot normalment s'usa per designar un aparell de fissió nuclear. El primer reactor nuclear va ser dissenyat i posat en marxa pel premi Nobel de Física Enrico Fermi sota les grades del camp de rugbi de la Universitat de Chicago el 2 de desembre de 1942.
- Jaderný reaktor je zařízení, ve kterém probíhá řetězová jaderná reakce, kterou lze kontrolovat a udržovat ve stabilním běhu (na rozdíl od jaderné exploze). V současné době ve všech běžně užívaných reaktorech je reakce založena na štěpení jader. Existují však i experimentální reaktory založené na jejich syntéze.
- Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales. La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y se emplazan en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmósfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unos cuantos cientos de años.
- Ydinreaktori on tekninen laite, jolla tuotetaan ja ylläpidetään ydinreaktioita. Ydinreaktorin käyttötarkoituksia ovat muun muassa tutkimus, säteilyn tuottaminen, isotooppien valmistaminen (mm. lääketieteen käyttöön), toimiminen kulkuneuvon (laiva tai sukellusvene) voimanlähteenä ja ennen kaikkea sähkön tuotanto.
- Un réacteur nucléaire est un dispositif dans lequel une réaction en chaîne est initiée, modérée et contrôlée par l'humain — ou par la nature, comme dans le seul cas connu du réacteur nucléaire naturel d'Oklo — ou contrairement à une bombe atomique où la réaction en chaîne se produit en une fraction de seconde. Les applications des réacteurs nucléaires comprennent essentiellement : la production de chaleur, qui elle-même alimentera un autre usage (production de vapeur pour un travail mécanique ou la production d'électricité, production d'eau douce par dessalement la production de plutonium à usage civil ou militaire; la production de neutrons libres ou d'isotopes radioactifs, utilisés pour la recherche et en médecine; la production de la bombe à neutrons dans le cadre militaire. Les principales applications sont la production d'électricité et la propulsion nucléaire navale de navires, militaires ou civils . Depuis les années 1950, de nombreux réacteurs nucléaires fonctionnent dans le monde sur le principe de la fission nucléaire pour produire de l'électricité. Pendant ces 50 dernières années, différentes technologies et filières de réacteurs civils ont été développées. Parallèlement, des recherches portent sur des réacteurs qui fonctionneraient sur le principe de la fusion nucléaire. Il existe dans le monde deux grands axes de recherche : la fusion par confinement magnétique dans un Tokamak la fusion par confinement inertiel
- Un reattore nucleare a fissione è un sistema complesso in grado di gestire una reazione a catena in modo controllato e utilizzato come componente base nelle centrali nucleari che possono contenere più reattori nucleari nello stesso sito. Esistono reattori nucleari di ricerca, nei quali l'energia prodotta è trascurabile e reattori di potenza, utilizzati dalle centrali nucleari nei quali l'energia termica prodotta sotto forma di vapore acqueo viene convertita in energia elettrica attraverso turbine e alternatori. Allo stato attuale tutti i reattori nucleari si basano sul processo di fissione nucleare sebbene vi siano importanti studi su reattori a fusione nucleare che in futuro dovrebbero sostituire o affiancare gli attuali reattori a fissione.
- ファイル:Hamaoka npp 2 mlit1975. jpg 建設中の沸騰水型原子炉（浜岡原子力発電所） 原子炉（げんしろ、Nuclear Reactor）は安全に原子核反応を持続させる装置である。多くは原子力発電所や、航空母艦や潜水艦の原子力機関として使用される。核種変換による核物質生産や研究などの中性子源などにも使用される。
- Een kernreactor is een installatie waarin een kettingreactie van kernsplijtingen plaatsvindt onder gecontroleerde en stabiele omstandigheden. Kernreactoren leveren warmte voor de opwekking van elektriciteit, verwarming van huizen en industrieën, ontziltingsinstallaties en de voortstuwing van schepen en onderzeeërs. Daarnaast hebben ze vele andere toepassingen waaronder gebruik als bron van neutronen voor bijvoorbeeld onderzoeksdoeleinden of voor het bereiden van diverse radioactieve isotopen voor nucleaire geneeskunde of industrieel gebruik. Hoewel de term 'kernreactor' ook zou kunnen worden gebruikt voor een fusiereactor wordt dit meestal niet gedaan en worden er uitsluitend splijtingsreactors mee bedoeld.
- En atomreaktor er en innretning hvor en kjernefysisk reaksjon foregår under kontrollerte forhold. I praksis er det til dags dato kun snakk om spaltbart materiale som undergår kontrollert kjernespaltning (fisjon), men reaktorer hvor den motsatte prosessen, kjernesammensmelting eller fusjon, foregår er også mulige i teorien. Spaltbart materiale kan være anriket uran, naturlig uran, eller plutonium. Det knytter seg forhåpninger til bruk av thorium i atomreaktorer, men dette er foreløpig ikke blitt realisert. De aller fleste atomreaktorer drives med lavanriket uran, der ca. 3% av uranet i brenselet utgjøres av isotopen U. Formålet med en atomreaktor er som regel å produsere varmeenergi som igjen omdannes til elektrisk energi i et system der varmen brukes til å koke vann, og dampen ledes gjennom turbiner koblet til generatorer. Atomreaktorer brukes også til å produsere plutonium til bruk i atomvåpen. Det finnes idag ca 440 reaktorer i verden.
- Reaktor jądrowy – urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcję rozszczepienia jąder atomowych. Reakcja rozszczepienia jąder atomowych ma przebieg lawinowy – jedna reakcja łańcuchowa może zainicjować kilka następnych. W celu kontrolowania szybkości reakcji tak by przebiegała z jednakową prędkością (mówimy, że reakcja ma przebieg łańcuchowy tzn. jedno rozszczepienie inicjuje następne rozszczepienie jądra atomowego) wprowadza się do reaktora substancje pochłaniające neutrony. Są to na przykład bor lub kadm. Substancje te umieszczone są w prętach zwanych regulacyjnymi. Moderator służy do spowalniania neutronów poprzez zderzenia neutronów z jądrami moderatora.
- Um reactor nuclear ou reator nuclear, é uma câmara de resfriamento hermética, blindada contra a radiação, onde é controlada uma reação nuclear para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o plutônio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas. Uma central nuclear pode conter vários reatores. Atualmente apenas os reatores nucleares de fissão são empregados para a produção de energia comercial, porém os reatores nucleares de fusão estão sendo empregados em fase experimental. De uma forma simples, as primeiras versões de reator nuclear produzem calor dividindo átomos, diferentemente das estações de energia convencionais, que produzem calor queimando combustível. O calor produzido serve para ferver água, que irá fazer funcionar turbinas a vapor para gerar electricidade. Um reator produz grandes quantidades de calor e intensas correntes de radiação neutrónica e gama. Ambas são mortais para todas as formas de vida mesmo em quantidades pequenas, causando doenças, leucemia e, por fim, a morte. O reactor deve estar rodeado de um espesso escudo de cimento e aço, para evitar fugas prejudiciais de radiação. As matérias radioactivas são manejadas por controle remoto e armazenadas em contentores de chumbo, um excelente escudo contra a radiação.
- Reactorul nuclear este o instalaţie în care este iniţiată o reacţie nucleară în lanţ, controlată şi susţinută la o rată staţionară (în opoziţie cu o bombă nucleară, în care reacţia în lanţ apare într-o fracţiune de secundă şi este complet necontrolată). Reactoarele nucleare sunt folosite pentru numeroase scopuri. Cea mai semnificativă utilizarea curentă este pentru generarea de putere electrică. Reactoarele de cercetare sunt folosite pentru producerea de izotopi şi pentru experimente cu neutroni liberi. Din punct de vedere istoric, prima folosire a reactoarelor nucleare a fost producerea plutoniului pentru bomba atomică. O altă utilizare militară este propulsia submarinelor şi a vapoarelor (deşi aceasta presupune un reactor mult mai mic decât cel folosit într-o centrală nuclearo-electrică). În mod curent, toate reactoarele nucleare comerciale sunt bazate pe fisiunea nucleară şi sunt considerate problematice datorită nesiguranţei lor şi riscurilor asupra sănătăţii. Din contra, alţii consideră centrala nucleară ca fiind o metodă sigură şi nepoluantă de generare a electricităţii. Instalaţia de fuziune este o tehnologie bazată pe fuziunea nucleară în locul fisiunii nucleare. Există şi alte instalaţii în care au loc reacţii nucleare într-o manieră controlată, incluzând generatoarele termoelectrice radioizotope şi bateriile atomice, care generează căldură şi putere exploatând dezintegrările radioactive pasive, cum ar fi, de exemplu, instalaţiile Farnswoth-Hirsch de producere a radiaţiilor neutronice. Aplicaţii Principalele aplicaţii ale reactoarelor nucleare sunt: În centrale nuclearo-electrice: producţie de căldură pentru generare de electricitate; producţie de căldură pentru încălzire domestică şi industrială; producţie de hidrogen; la desalinare. În propulsia nucleară: pentru propulsie nucleară marină; există propuneri pentru rachete termonucleare; există propuneri pentru rachete propulsate prin puls nuclear. În transmutaţie de elemente: la producţia de plutoniu, adesea pentru utilizarea în arme nucleare; la obţinerea diverşilor izotopi radioactivi, cum ar fi americiu pentru detectorii de fum, respectiv cobalt-60, molibden-99 şi alţii, folosiţi în medicină. În cercetare: pentru asigurarea unei surse de radiaţie cu neutroni şi pozitroni (cum ar fi pentru Analiza cu activare neutronică şi Datarea cu potasiu-argon); pentru dezvoltarea de tehnologii neclare. Scurt istoric Deşi omenirea a îmblânzit recent puterea nucleară, primele reactoare nucleare au apărut în mod natural. Cincisprezece reactoare de fisiune naturale au fost găsite în trei depozite separate de minereu la mina Oklo din Gabon, în vestul Africii. Descoperite pentru prima dată de Francis Perrin, acestea sunt numite ca „Reactoarele Fosile Oklo”. Aceste reactoare funcţionează de aproximativ 150 milioane de ani, având o putere medie de 100 kW. De asemenea, emisia de căldură, lumină şi radiaţii de la stele se bazează pe fuziunea nucleară. Conceptul unui reactor nuclear natural a fost teoretizat încă din 1956 de Paul Kurola la University of Arkansas. Enrico Fermi şi Leo Szilard, ambii de la University of Chicago, au fost primii care au construit o pilă nucleară şi au prezentat o reacţie în lanţ controlată, pe 2 Decembrie 1942. În 1955 ei şi-au împărţit patentul de invenţie pentru reactorul nuclear U.S. Patent 2.708.656. Primul reactor nuclear a fost utilizat pentru a genera plutoniu pentru bomba nucleară. Alte reactoare au fost folosite în navigaţie pentru propulsarea submarinelor şi chiar avioane. La mijlocul lui 1950 Uniunea Sovietică şi ţările vestice şi-au extins cercetările pentru a include şi utilizarea nemilitară a atomului. Totuşi, ca şi programul militar, multe din lucrările nemilitare au fost făcute în secret. Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generat pentru prima dată curent electric folosind putere nucleară la Experimental Breeder Reactor-I (EBR-1) localizat lângă Arco, statul Idaho. Pe 26 Iunie 1954, la ora 5:30 a început să genereze curent electric prima centrală nucleară sovietică, la Obninsk, Kaluga Oblast. Ea a produs 5 MW, asigurând electricitate pentru 2.000 de case. Prima centrală nucleară de tip comercial din lume a început să funcţioneze pe 17 Octombrie 1956, la Calder Hall. Un alt reactor de putere timpuriu a fost Shippingport Reactor în Pennsylvania (1957). Chiar înainte de accidentul din 1979 d la Three Mile Island, au fost oprite unele comenzi pentru centrale nucleare în USA din raţiuni economice legate în primul rând de durata lungă de construcţie. De altfel din 1978 nu s-au mai construit centrale în SUA; situaţia s-ar putea schimba după 2010. Spre deosebire de accidentul de la Three Mile Island, accidentul din 1986 de la Cernobîl nu a înăsprit reglementările cu privire la reactoarele din Vest. Acesta deoarece reactoarele de la Cernobîl, de tip RBMK, erau cunoscute ca având un proiect nesigur, fără clădiri de siguranţă şi operate nesigur, iar Vestul auzite prea puţine despre ele. Au fost şi precipitări politice: Italia a ţinut un referendum în anul următor, 1987, ale cărui rezultate au condus la oprirea a patru centrale nucleare. În 1992 centrala turcească Turkey Point Nuclear Generation Station a fost lovită direct de uraganul Andrew. Au fost pagube de peste 90 milioane de dolari, cele mai mari la un rezervor de apă şi un coş de fum al unei unităţi funcţionând cu combustibili fosili, dar clădirile de protecţie nu au avut de suferit. Prima structură de dezvoltare a sistemelor nucleare de putere utilitare, şi anume US Navy, este singura din lume cunoscută ca având o activitatea total curată. US Navy a operat mai multe reactoare decât orice altă entitate, chiar şi Soviet Navy, fără incidente majore făcute publice. Două submarine americane, USS Scorpion şi Thresher au fost pierdute în mare, din motive ce nu au avut legătură cu reactoarele lor, epavele lor fiind astfel situate încât riscul de poluare nucleară este considerat scăzut. Perspective de viitor În 2006, centrala Watts Bar 1, era ultimul reactor nuclear comercial operaţional pus în funcţiune, în 1997. Acest fapt este adesea citat ca o dovadă a succesului campaniei mondiale pentru închiderea treptată a centralelor nucleare. Oricum, rezistenţa politică faţă de centralele nucleare a avut din când în când succes în diferite părţi ale Europei, în Noua Zeelandă, în Filipine şi în Statele Unite. Cu toate acestea, în SUA şi Europa au continuat investiţiile în cercetări privind ciclul combustibilului nuclear şi, deşi unii experţi prezic viaţă scurtă electricităţii, creşterea preţului combustibilului fosil şi preocuparea legate de actualele emisii de gaze şi efectul de seră vor înnoi cererea de centrale nucleare. Multe ţări rămân active în dezvoltarea centralelor nucleare, incluzând aici: Japonia, China şi India, toate trei dezvoltând atât tehnologii termice cât şi reproducătoare, Coreea de Sud şi Statele Uite, ambele dezvoltând numai tehnologii termice, şi Africa de Sud şi, din nou, China, dezvoltând versiuni ale reactorului de tip PBMR (Pebble Bed Modular Reactor = Reactor modular cu strat granular). Finlanda şi Franţa îşi continuă în mod activ programele nucleare; Finlanda are în construcţie un nou European Pressurized Reactor. Japonia are un program activ de construcţii pentru noi unităţi ce a început din 2005. În Statele Unite, trei consorţii au răspuns încă din 2004 solicitării Department of Energy (Departamentului de Energie) privind Programul Energetic Nuclear 2010 în vederea construirii inclusiv a unui reactor de generaţia a IV-a, tip VHTR, destinat producerii de electricitate şi hidrogen. Pe 22 Septembrie 2005, s-a anunţa deja selectarea a două locaţii din SUA destinate construirii de noi reactoare. Centralele nucleare reprezintă un interes particular pentru China şi India, ambele construind reactoare de tip FBR. În politica energetică a Marii Britanii se prevede construirea în viitor cel puţin a unei noi centrale nucleare şi menţinerea şi prelungirea duratei de viaţă a celor existente deja. Tipuri de reactoare Deşi s-au dezvoltat diferite tehnologii de realizare a reactoarele nucleare de fisiune, acestea pot fi împărţite riguros în două clase, depinzând de energia neutronilor utilizată pentru a susţine reacţia de fisiune în lanţ: •Reactoarele termice (lente) folosesc neutroni termici. Acestea sunt caracterizate ca având materiale de moderare care sunt destinate încetinirii neutronilor până când aceştia ajung la nivelul mediu al energiei cinetice al particulelor din mediul înconjurător. Neutronii termici au o probabilitate mare de ciocnire cu nucleele fisionabile de U şi, comparativ cu neutronii rapizi rezultaţi din fisiune, o probabilitate mică de captură din parte nucleelor de U. Pe lângă moderator, reactoarele termice au combustibil încapsulat, vase sub presiune, scuturi şi instrumentaţie de monitorare şi control pentru toate sistemele reactorului. Multe reactoare de putere de acest tip, ca şi primele reactoare de producere a plutoniului au fost reactoare termice având moderator de grafit. Unele reactoare sunt mai termalizate decât altele. Centralele moderate cu grafit (de exemplu reactoarele ruseşti RBMK) şi apă grea (de exemplu reactorul canadian CANDU) tind să fie mult mai termalizate decât cele de tip PWR şi BWR, acestea din urmă utilizând ca moderator apa uşoară; datorită gradului mai înalt de termalizare, reactoarele de acest tip trebuie să folosească uraniu natural (neîmbogăţit). •Reactoarele rapide (FBR) folosesc neutroni rapizi pentru a întreţine reacţia de fisiune în lanţ şi sunt caracterizate prin lipsa materialului de moderare. Ele funcţionează cu combustibil (uraniu) puternic îmbogăţit sau plutoniu, pentru a reduce procentul de U-238 care ar captura neutronii rapizi. Unele reactoare sunt capabile să producă mai mult combustibil decât au consumat, în mod uzual convertind U-238 în Pu-239. Unele staţii de putere timpurii au folosit reactoare rapide, cum ar fi cele folosite la propulsia unor submarine şi vase ruseşti, altele se află încă în construcţie, dar acest tip de reactor nu a egalat succesul reactoarelor termice în nici un domeniu. Reactoarele termice de putere pot fi împărţite şi ele în trei tipuri şi anume: cu vas de presiune, cu canale combustibile presurizate, respectiv cu răcire cu gaz. Reactoare cu vase de presiune se întâlnesc în multe centrale comerciale dar şi în propulsia unor nave. În acest tip de reactor termic, vasul de presiune joacă, în acelaşi timp, şi rolul de scut de protecţie şi, respectiv, de container pentru combustibilul nuclear. Canalele presurizate sunt folosite în reactoarele de tip RBMK şi CANDU. Reactoarele de acest tip prezintă avantajul de a putea fi aprovizionate (încărcate) cu combustibil proaspăt chiar în timpul funcţionării. Reactoarele răcite cu gaz folosesc (prin recirculare) un gaz inert, de obicei heliu, dar pot utiliza şi azot sau bioxid de carbon. Utilizarea căldurii variază de la reactor la reactor. Unele reactoare trimit căldura în turbine cu gaz, direct sau prin intermediul unui schimbător de căldură. Reactorul de tip PBMR, de exemplu, este răcit cu gaz. Atâta timp cât apa serveşte ca moderator, ea nu poate fi folosită ca fluid de răcire în reactoarele rapide. Cele mai multe reactoare rapide sunt răcite cu metal lichid, de obicei sodiu topit. Ele sunt de două tipuri: cu piscină, respectiv cu buclă. Familii actuale de reactoare •Pool type reactor = reactor cu piscină •Pressurized Water Reactor (PWR) = reactor cu apă sub presiune •Boiling Water Reactor (BWR) = reactor cu apă fierbătoare •Fast Breeder Reactor (FBR) = reactor rapid reproducător •Pressurized Heavy Water Reactor (PHWR) sau CANDU = reactor cu apă grea sub presiune •United States Naval reactor = reactor utilizat de marina Statelor Unite Tipuri vechi aflate încă în funcţiune •Magnox reactor = reactor Magnox •Advanced Gas-cooled Reactor (AGR) = reactor avansat răcit cu gaz •Light water cooled graphite moderated reactor (RBMK) = reactor răcit cu apă uşoară şi moderat cu grafit Alte tipuri de reactoare •Aqueous Homogeneous Reactor = reactor omogen cu apă •Liquid Fluoride Reactor = reactor cu floruri lichide Reactoare rapide Există mai mult de o duzină de proiecte de reactoare avansate, aflate în diferite stadii de dezvoltare. Unele sunt îmbunătăţiri ale proiectelor anterioare PWR, BWR şi PHWR, altele sunt radical diferite. Primele includ reactoarele avansate cu apă în fierbere (Advanced Boiling Water Reactor = ABWR) dintre care două sunt deja operaţionale şi altele în construcţie, respective reactoarele cu securitate pasivă ESBWR şi AP1000. Cel mai radical şi nou proiect este reactorul modulare cu strat modular (PBMR) ce face parte din categoria reactoarelor de înaltă temperatură răcite cu gaz (HTGCR). De menţionat este faptul că se află în stare de proiect noul tip de reactor, CAESAR (Clean And Environmentally Safe Advanced Reactor = reactor avansat, curat şi sigur pentru mediul înconjurător), ce foloseşte aburul pe post de moderator. Reactoare de generaţia a IV-a Cele mai avansate proiecte de reactoare nucleare sunt cunoscute sub denumirea de Generaţia a IV-a şi sunt împărţite în şase clase: •Gas cooled fast reactor = reactor rapid răcit cu gaz •Lead cooled fast reactor = reactor rapid răcit cu plumb •Molten salt reactor = reactor cu sare topită •Supercritical water reactor = reactor supercritic cu apă •Very high temperature reactor = reactor cu temperatură foarte înaltă •Fission fragment reactor = reactor cu fragmente de fisiune Ciclul combustibilului nuclear Reactoarele termice depind, în general, de uraniul rafinat şi îmbogăţit. Unele reactoare nucleare pot să opereze cu o mixtură de plutoniu şi uraniu (MOX). Procesul prin care minereul de uraniu este extras din mină, procesat, îmbogăţit, folosit, posibil reprocesat şi depozitat este cunoscut ca ciclul combustibilului nuclear. Uraniul este scos din mină ca orice metal. Minereul brut de uraniu de pe teritoriul Satelor Unite are o concentraţie de oxid de uraniu cuprinsă între 0,05% şi 0,3%. Minereul de uraniu nu este rar; cele mai probabile resurse largi, exploatabile la un cost de 80$/kg sunt localizate în Australia, Kazakhastan, Canada, Africa de Sus, Brazilia, Namibia, Rusia şi Statele Unite. Minereul brut este măcinat şi tratat chimic. Pudra rezultată de oxid de uraniu este transformată apoi în hexaflorură de uraniu în vederea pregătirii pentru îmbogăţire. Izotopul uşor fisionabil U-235 reprezintă sub 1% din uraniul natural, astfel încât cele mai multe reactoare solicită uraniu îmbogăţit. Îmbogăţirea presupune creşterea procentajului de U-235 şi se realizează, uzual, cu ajutorul difuziei gazoase sau prin centrifugare de gaz. Materialul îmbogăţit rezultat este convertit în pudră de UO2 care este sinterizat (= presat şi copt) sub formă de pastile. Pastilele sunt introduse în tuburi închise etanş care se numesc elemente (bare) combustibile. Într-un reactor nuclear se folosesc (se „ard”) un număr mai mare sau mai mic de astfel de elemente combustibile. Cele mai multe reactoare comerciale de tip BWR şi PWR folosesc uraniu îmbogăţit până la 4%, alte reactoare de cercetare folosesc îmbogăţiri mai mari, în timp ce unele reactoare comerciale cu economie ridicată de neutroni nu necesită de loc combustibil îmbogăţit. Reîncărcarea reactoarelor nucleare Cantitatea de energie din rezervorul unui combustibil nuclear este frecvent exprimată prin numărul de „full-power days” (zile la putere maximă), adică numărul perioadelor de 24 de ore (numărul de zile) cât este reactorul planificat să opereze la putere maximă pentru generarea energiei termice. Acest ciclu, cu alte cuvinte numărul de zile de operare la putere maximă (între două încărcări / aprovizionări ale reactorului cu combustibil proaspăt) depinde de cantitatea de U-235 conţinut în combustibilul nuclear la începutul ciclului. Evident, cu cât procentajul de U-235 este mai mare la începutul ciclului, cu atât mai multe zile la putere maximă va lucra reactorul până la următoarea reîncărcare. La sfârşitul ciclului de operare, combustibilul din unele configuraţii este „consumat” şi este descărcat şi înlocuit cu combustibil nou, proaspăt. Cu toate că, în practică, reacţia de otrăvire din combustibilul nuclear este cea care determină durata de viată a combustibilului într-un reactor. Fracţia de combustibil din centrul reactorului care se înlocuieşte cu ocazia reîncărcării este de un sfert pentru BWR şi o treime pentru PWR. Nu toate reactoarele trebuie oprite pentru reîncărcare cu combustibil proaspăt; de exemplu, reactoarele de tip PBMR, RBMK, MSR, MAGNOX şi CANDU permit alimentarea cu combustibil proaspăt chiar în timpul funcţionării. Într-un reactor CANDU se permite de asemenea mutarea elementelor combustibile în diferite poziţii din centrul acestuia, convenabile din punctul de vedere al cantităţii de U-235 din element. Cantitatea de energie extrasă din combustibilul nuclear se numeşte „burn up” (arsă complet) şi este exprimată în termeni de energie termică produsă pe unitatea iniţială de masă de combustibil. „Burn up” se mai exprimă şi prin MW / tone de metal greu. Managementul deşeurilor radioactive Stadiul final al ciclului de combustibil nuclear este managementul combustibilului „ars”, foarte înalt radioactiv, care constituie cea mai problematică componentă a fluxului de deşeuri nucleare. După 50 de ani de energetică nucleară întrebarea „cum să se administreze aceste resturi materiale” se confruntă cu probleme de securitate şi tehnice, una din importantele direcţii de acţiuni a criticilor industriei nucleare fiind chiar aceste costuri şi riscuri pe termen lung asociate cu managementul deşeurilor radioactive. Administrarea combustibilului ars poate include variate combinaţii de stocare, reprocesare şi depozitare finală. În practică, combustibilul ars este stocat în piscine cu apă uşoară (normală), de obicei chiar în incinta centralei. Apa asigură răcirea combustibilului ars şi este un ecran de protecţie împotriva radioactivităţii acestuia. După perioada de răcire şi diminuare a nivelului de radiaţii, combustibilul ars este stocat (stocare uscată) fie în containere intermediare de oţel şi beton monitorizate cu atenţie, fie în depozite finale sub formă de puţuri adânci săpate în diferite formaţiuni geologice. Reprocesarea combustibilului ars este atractivă deoarece (1) permite reciclarea combustibilul nuclear şi (2) asigură pregătirea deşeurilor pentru depozitarea finală. Totuşi, experienţa Franţei, de exemplu, a arătat că depozitarea finală este mult mai economică deoarece reprocesarea combustibilului ars conduce la creşterea de 17 ori a cantităţii de deşeuri radioactive sub formă lichidă. Reactoare nucleare naturale Un reactor nuclear de fisiune natural poate să apară în unele circumstanţe care reproduc condiţiile dintr-un reactor construit. Singurul reactor nuclear natural cunoscut s-a format acum 2 miliarde de ani la Oklo, în Gabon – Africa. Asemenea reactoare nu se mai pot forma pe Pământ: dezintegrarea radioactivă pe această durată imensă de timp a redus proporţia de U-235 în uraniul natural sub limita cerută pentru a susţine o reacţie nucleară în lanţ. Reactoarele nucleare naturale s-au format atunci când depozitele de minerale bogate în uraniu au fost inundate de apa freatică, acţionând ca un moderator de neutroni şi determinând iniţierea reacţiei în lanţ. Aceste reactoare naturale sunt studiate de către oamenii de ştiinţă interesaţi de depozitarea geologică a deşeurilor radioactive. Respectivele reactoare reprezintă un caz deosebit de studiu al migraţiei izotopilor radioactivi în scoarţa Pământului, subiect abordat, de altfel, şi de criticii actualei tehnologii nucleare, mai ales în legătură cu depozitarea deşeurilor radioactive provenite din centralele de putere.
- Файл:Crocus-p1020491. jpg Ядерный реактор CROCUS Я́дерный реа́ктор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Первый Я. р. построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. В Европе первый Я. р. пущен в декабре 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни Я. р. различных типов. Составными частями любого Я. р. являются: активная зона с ядерным топливом, обычно окруженная отражателем нейтронов, теплоноситель, система регулирования цепной реакции, радиационная защита, система дистанционного управления. Основной характеристикой Я. р. является его мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, в которой происходит 3·10 актов деления в 1 сек.
- I en kärnreaktor utvinns energin som frigörs vid kärnreaktioner. Vanligtvis görs det genom att klyva uran-235-atomer. Vid klyvningen bombarderas uranatomkärnorna med neutroner. Om en atomkärna träffas av en neutron med lämplig hastighet kan den falla sönder till lättare atomkärnor (normalt två stycken; en lättare och en tyngre) samt 2-3 stycken nya neutroner. De uppkomna kärnorna är i allmänhet radioaktiva, och avger alfa-, beta- och/eller gammastrålning medan de sönderfaller till stabila isotoper. Produkterna har en lägre bindningsenergi än de ingående reaktanterna (urankärna + neutron) och därmed frigörs energiöverskottet som värmeenergi. Vid klyvning av en kärna uran-235 uppstår normalt 2-3 nya neutroner. Dessa kan sedan starta nya reaktioner med andra atomkärnor. Något som förbryllat forskare länge är att medelantalet frigjorda neutroner vid varje klyvning, verkar vara mycket nära 2,5 stycken. Att naturen skulle vara ordnad på det viset är långt ifrån självklart. Så kallade fördröjda neutroner utgör ca 1% av av neutronerna som bildas av kärnklyvning och de möjliggör mekanisk reglering av reaktorn. I kärnkraftverk vill man att varje kärna i medeltal ska ge upphov till en neutron som inducerar en ny klyvning. Detta beror på att man vill ha ett konstant antal klyvningar per tidsenhet. Om fler neutroner ger upphov till klyvningar, accelererar processen och ger en hela tiden ökande energiproduktion, vilken förr eller senare kommer att överträffa vad reaktorn klarar av att hantera. Ytterst skulle ett sådant scenario kunna ge upphov till en härdsmälta om inte reaktionen bromsas. Omvänt riskerar processen att dö ut om andelen klyvningsinducerande frigjorda neutroner är för låg. För att reglera kvoten använder man styrstavar som kan föras in i härden och minska mängden klyvningsbenägna neutroner. Stavarna som innehåller ämnet bor, vilket har förmågan att bromsa neutronerna till en hastighet som är för liten för att de ska kunna inducera klyvning, är upphängda över reaktorhärden på ett sådant sätt att de vid oförutsedda händelser automatiskt kommer att sänkas ned i härden för att stilla reaktionerna.
- Nükleer reaktör, zincirleme çekirdek tepkimesinin başlatılıp sürekli ve denetimli bir biçimde sürdürüldüğü aygıtlardır. Nükleer reaktörler bazen nükleer enerjiyi başka bir tür enerjiye çevrilen santraller olarak kullanılırlar. 2005 itibarıyla dünyada 1100 civarında nükleer reaktör çalışır durumdadır. Bunların yaklaşık 310 tanesi araştırma reaktörüdür. Sanayi ve ilaç için izotop üretiminde bulunmaktadır. 400ü aşkın reaktör denizaltılarla ilgilidir. 440 dolayında reaktör ise elektrik enerjisi üretimine yönelik olarak faaliyet göstermektedir. Yeryüzündeki en büyük nükleer güç üreticisi ABD dir ve 1998 yılı itibarıyla 676,70 Twh nükleer enerji üretmektedir. ABD aynı zamanda çalışır durumda olan 104 santral ile en fazla santrale sahip olan ülke konumundadır. İkinci en büyük üretici Fransa dır ve 1998 itibarıyla 368,40 Twh nükleer enerji üretmektedir. Bu ülkeleri Japonya 306,94 Twh, Almanya 145,20 TWh, Rusya 95,38 Twh, İngiltere 91,14 Twh, Güney Kore 85,19 Twh, Ukrayna 70,64 Twh, İsveç 70,00 Twh, Kanada 67,50 Twh izlemektedir. Ülke içinde üretilen enerjinin yüzde dağılımı açısından bakıldığında 1988 itibarıyla Litvanya toplam enerjisinin %77,21'ini nükleer üretimle karşılarken, bu oran Fransa'da %75,77'dir. Bu ülkeleri Belçika %55,16, İsveç %45,75, Ukrayna %45,42, Slovakya %43,80, Bulgaristan %41,50, Güney Kore %41,39, İsviçre %41,07 ile izlemektedir. Türkiye'de etkin durumda olan tek nükleer reaktör; Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezinde bulunan TR-2 Araştırma Reaktörüdür. Yeterli miktarda fizyon reaksiyonu verebilen maddenin, uygun biçimde yerleştirildiği ve bununla da denetim altında zincirleme bir Fizyon reaksiyonunun başlatılıp sürdürülebildiği aygıttır. Ağır çekirdeklerin bölünme ürünleri büyük miktarlarda enerji içerirler. Bu enerji ısıya dönüşerek birçok yüksek-sıcaklıkta gerçekleştirilebilen işlemler için yararlı olur. Ayrıca, daha önemlisi bu ısıdan aşırı ısınmış ve yüksek basınçlı su buharı elde etmede yararlanılır. Bununla buhar türbini döndürülerek elektrik üretilir. Bu tür tesisler Nükleer Enerji Santraları adını alırlar. Reaktörlerin çoğu elektrik üretimi için çalışırlar. Bazı küçük boyutlu rektörler nükleer denizaltı gemileri ile su-üstü gemilerinde kullanılır. Reaktör son derece kusursuz biçimde yalıtılmış ve dışarıya radyasyon sızması önlenmiş olmalıdır.
- 核反应堆(Nuclear Reactor)是一种启动、控制并维持核裂变或核聚變链式反应的装置。相对于核武爆炸瞬间所发生的失控链式反应，在反应堆之中，核变的速率可以得到精确的控制，其能量能够以较慢的速度向外释放，供人们利用。 核反应堆有许多用途，当前最重要的用途是产生热能，用以代替其他燃料加热水，产生蒸汽发电或驱动航空母舰等设施运转。当前全部商业核反应堆都是基于核裂变的，其裂变产物可以生产核武器之中使用的钚。 法国是应用核反应堆发电较为广泛的国家之一。 随着石油和煤炭资源日渐稀缺，核能发电开始受到重视。但是同时，處理核能发电产生的放射性废物成为核能发展的障碍，而擔憂車諾比事件再次發生則是最主要的心理及社會障礙。
|
![[RDF Data]](/statics/sw-cube.png)
