TVEL הוא ... ניתוח מפורט

המאמר מספר על מה TOWEL הוא, למה זה נחוץ, איפה זה משמש, איך זה נוצר ואם יש כורים שאינם משתמשים TAVEL.

גיל אטומי

כנראה תעשיית הכוח הגרעיני הוא הצעיר. רק בסוף המאה ה XIX, המדענים הצליחו להבין באופן חלקי מה רדיואקטיביות, ריקבון רדיואקטיבי ומה חומרים אלה תכונות. ורבים מן הידע הזה עלו על חייהם, שכן ההשפעה המזיקה של קרינה על אורגניזמים חיים במשך זמן רב נותרה בלתי ידועה.

חומרים רדיואקטיביים מאוחרים יותר שימשו הן בחיים האזרחיים והן בצבא. נכון לעכשיו, כל המדינות המפותחות יש נשק גרעיני שלהם תחנות כוח גרעיניות, אשר מאפשרים להם לקבל כמות גדולה של אנרגיה ללא קשר לדלקים מאובנים או משאבים טבעיים, כגון מים (תחנות כוח הידרואלקטריות).

TVEL הוא ...

אבל כדי לבנות את הכור האטומי לייצור חשמל או למטרות אחרות, תחילה אתה צריך לעשות את הדלק המתאים, כי אורניום טבעי למרות שיש רדיואקטיביות, אבל האנרגיה שלה היא לא מספיק. לכן, רוב סוגי כורים להשתמש בדלק על בסיס אורניום מועשר, וזה, בתורו, נטען לתוך מכשירים מיוחדים בשם TVEL. טבל הוא מכשיר מיוחד, המהווה חלק מהכור הגרעיני ומכיל דלק גרעיני. הבנייה שלהם סוג של דלק, נדון בפירוט רב יותר.

בנייה

בהתאם לסוג הכור, חלק מהפרמטרים של רכיבי הדלק עשויים להשתנות, אבל העיצוב הכללי שלהם ועקרון המכשיר הם זהים. במילים פשוטות, TVEL הוא צינור חלול עשוי מסגסוגת זירקוניום עם כמה מתכות אחרות, אליהן מותקנים לוחות של דלק מ דו תחמוצת האורניום.

דלק

אורניום הוא חומר רדיואקטיבי "ריצה" ביותר, המבוסס על זה, איזוטופים רבים אחרים מיוצרים, בשימוש הן בתעשייה והן בנשק. הפקתו אינה שונה בהרבה מהפקת הפחם, אך במצבו הטבעי הטבעי הוא בטוח לחלוטין לאנשים. אז הסיפורים על מכרות האורניום, שבהם האסירים נידונו למאסר עולם, אינם אלא מיתוס. אדם סביר יותר למות מחוסר אור השמש ועבודה קשה במכרה מאשר מחלת קרינה.

קבלת אורניום היא פשוטה מאוד - פיצוצים לשבור את הסלע, ולאחר מכן הוא מועבר אל פני השטח, שם הוא מיון ועיבוד נוסף. תהליך העשרת האורניום יכול להתבצע בדרכים שונות, אבל ברוסיה זה נעשה בעזרת צנטריפוגות גז. ראשית, אורניום מומרת למדינה גז, ולאחר מכן את הגז בצנטריפוגות מופרדים ואת האיזוטופים הדרושים מופרדים על ידי כוח צנטריפוגלי. לאחר מכן, הם מומרים דו תחמוצת אורניום, דחוסים לתוך טבליות נטען לתוך TVEL. זוהי הדרך הנפוצה ביותר של ייצור דלק עבור אלמנטים דלק.

יישום

מספר רכיבי הדלק בכור תלוי בגודלו, בסוגו ובכוחו. לאחר הייצור, הם נטענים לתוך הכור, שם תגובת ריקבון גרעיני מתחיל, וכתוצאה מכך שחרור חזק של כמות עצומה של חום, אשר משמש כמקור אנרגיה. כמו כן, כוחו של הכור יכול להיות נשלט על ידי מספר אלמנטים דלק באזור העבודה. מעת לעת, כפי שהם משמשים, הם מוחלפים חדשים, עם "טריים" אורניום דו חמצני כדורי. אז עכשיו אנחנו יודעים מה אומר TVEL, איך הם עשויים ומדוע הם נחוצים. עם זאת, לא כל הכורים הגרעיניים צריכים אלמנטים כאלה, ואלה הם RTGs.

RTGs

מחולל תרמו- אלקטולי של רדיוסוטופ הוא מכשיר הדומה באופן עקרוני לכורים אטומיים, אך התהליך שלהם אינו מבוסס על תגובת שרשרת של ריקבון האטומים, אלא על תגובה תרמית. במילים פשוטות, זהו מתקן גדול המייצר הרבה חום עם חומר רדיואקטיבי, אשר בתורו מומר ישירות לחשמל. בניגוד כורים גרעיניים, RTGs אין חלקים נעים, הם יותר אמין, קומפקטי ועמיד. אבל באותו זמן יש להם הרבה פחות יעילות.

הם שימשו בעיקר באותם תנאים שבהם לא ניתן להשיג אנרגיה בדרכים אחרות, או שיטות אלה קשה מאוד. בשנים של בריה"מ סופקו תחנות ה- RTG עם תחנות מחקר ומטאורולוגיות של הצפון הרחוק, מגדלורים חופי ים, מצופים ימיים וכו '.

כיום, חיי השירות שלהם פג, אבל חלקם עדיין באזורים הבסיסיים הבסיסית לעתים קרובות אפילו לא מוגן. כתוצאה מכך, תאונות מתרחשות, למשל, כמה יחידות כאלה ניסו לפרק ולקבל קרינה חזקה עבור מתכות לא ברזליות, ובגאורגיה התושבים המקומיים השתמשו בהם כמקור חום וכן חוו קרינה מחלה.

אז עכשיו אנחנו יודעים את המכשיר של אלמנטים דלק ופירוק ההגדרה שלהם. TVEL הם חלקים חשובים של הכור, עבודה שבלעדיה זה בלתי אפשרי.