V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
q Kinetická energie neutronů
Podle použitého štěpného materiálu mechanismu štěpné reakce vyvolání štěpení potřeba použít neutrony o
vhodných energiích, což výrazně ovlivňuje konstrukci reaktoru. Tato "xenonová otrava" pak způsobí, reaktor pak několik hodin není schopen znovu
začít pracovat, než 135Xe rozpadne *).
q Chladivo
Úkolem chladiva odvádět teplo vznikající štěpnými jadernými reakcemi aktivní zóny reaktoru dalšímu využití.2008 12:13:33]
. tepelné
neutrony energií cca (0,02-0,5) eV, vznikající zpomalováním primárních neutronů uvolněných při štěpení v
moderátorech. Ochlazená pára kondenzovaná
http://astronuklfyzika. grafitovém bloku kolmo procházejí chladicí kanálky (trubky), nichž jsou umístěny palivové
články obohaceným uranem. Při podstatném snížení výkonu reaktoru nebo jeho
odstavení však rovnováha narušena reaktoru začíná hromadit 135
Xe, nějž poločasem 6,7hod.3 Jaderné reakce
neutrony téměř neabsorbují dynamiku štěpné reakce neovlivňují.
Pro tento účel musí mít chladicí látka některé specifické vlastnosti: musí být stabilní vůči vysokým dávkám záření,
malý účinný průřez pro záchyt neutronů, dobré tepelné hydrodynamické vlastnosti, nesmí vést reakcím (korozi)
s konstrukčním materiálem reaktoru. budoucnu thorium 232Th (technologie ADTT). slitin jinými kovy (málo
pohlcujícími neutrony, např. stále
přeměňuje již vytvořený 135I.htm (17 34) [15. současné době existuje celá řada typů jaderných reaktorů
provozovaných různých zemích některá nová technická řešení vyvíjejí. Zr), ojediněle sloučeniny karbidové. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. speciálních reaktorech FBR štěpení dalším reakcím používají rychlé neutrony o
energiích cca 1keV asi 1,5MeV. Při vysokých tlacích se
někdy používají plyny, např. reaktory typu RBMK ("reaktor vysokého výkonu, kanálkový") používané jaderné
elektrárně Černobylu. Vzhledem menšímu účinnému průřezu menšímu
množství srovnání xenonem otrava reaktoru samariem většinou malá. Jelikož kovový uran neměl
dobré tepelně-mechanické vlastnosti, používá formě kysličníků (UO2), popř.RNDr. Dalším štěpným materiálem plutonium 239Pu a
ve speciálním uspořádání (FBR reaktory) uran 238U, popř. 1. Zmíníme zde stručně jen několik
nejdůležitějších typů jaderných reaktorů.)→ 149Pm(51hod. doby prošlo konstrukční řešení
reaktorů řadou změn technických zdokonalení.104 Tvoří štěpných produktech množství 1,13% jakožto
rozpadový produkt řady: 149Nd(2hod.
*) Stojí zmínku, právě "xenonová otrava" při odstavování reaktoru Černobylu sehrála důležitou desorientační úlohu při
chybách operátorů, které nakonec vyústily fatální havárii reaktoru, jak popsáno níže.10. Nejčastějším chladivem voda, ojediněle těžká voda. Druhy jaderných reaktorů lze třídit podle několika základních hledisek:
q Palivo,
tj. reaktorů pracujících s
rychlými neutrony moderátor nevyskytuje. Jako
moderátor nejčastěji používá voda, grafit nebo těžká voda (obsahující deuterium).), provedením reaktorové nádoby chlazení (reaktor kanálkového typu, reaktor tlakovou nádobou, počet
okruhů jednookruhový, primární sekundární okruh), technickým řešením regulace chodu reaktoru atd. Dalším nuklidem, který může ovlivnit neutronovou rovnováhu reaktoru, je
149Sm, který účinný průřez absorbce neutronů cca 4.cz/JadRadFyzika3.
q Konstrukční uspořádání
V souvislosti výše uvedenými fyzikálními aspekty vznikla celá řada variant konstrukčního uspořádání jaderných
reaktorů. Chladicími kanálky zezdola nahoru proudí voda, která uvolňovanou energií ohřívá,
odvádí teplo reaktoru horní části mění páru, vedenou turbíny el.
Různé konstrukce radiační bezpečnost jaderných reaktorů
První jaderný reaktor pro výrobu elektrické energie byl spuštěn r.)→ 149Sm.1954 Obninsku. reaktorech pracujících při vysokých teplotách, kde požadován
vysoce účinný přenos tepla, používají tekuté kovy především sodík draslík, olovo nebo vizmut. Takové konstrukce byly např. generátoru.
Grafitem moderované vodou chlazené reaktory 1. Většinou uran 235U směsi 238U, buď přírodní směs, nebo častěji obohacený
235U (obohacení používá buď nízké 5%, střední 20%, nebo vysoké 95%).generace
První generace reaktorů byly jednookruhové, moderátorem byl grafit chladivem voda, jejíž pára vedena přímo do
turbíny. Nejčastěji používají pomalé tzv. Liší uspořádáním paliva (homogenní uspořádání, rozmístění palivových článků formě tyčí kapslí
a pod.
q Moderátor
Moderátory jsou důležitou součástí aktivní zóny reaktorů, nichž štěpení vyvoláváno tepelnými neutrony. CO2 nebo He. použitý štěpný materiál
