TVEL ay Detalyadong pagsusuri

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Tinatalakay ng artikulo kung ano ang TVEL, kung ano ang kailangan nito, kung saan ito ginagamit, paano ito nilikha at kung may mga reactor na hindi gumagamit ng TVEL.

Atomic Age

Marahil ang pinakabatang sangay ng enerhiya ay nuclear. Sa pagtatapos lamang ng ika-19 na siglo, bahagyang naunawaan ng mga siyentipiko kung ano ang radioactivity, radioactive decay, at kung anong mga sangkap ang may mga katangiang ito. At ang kaalamang ito ay kumitil ng maraming buhay, dahil ang masamang epekto ng radiation sa mga buhay na organismo ay nanatiling hindi alam sa loob ng mahabang panahon.

Mamaya, ang mga radioactive na materyales ay ginamit kapwa sa buhay sibilyan at sa militar. Sa kasalukuyan, lahat ng mauunlad na bansa ay may sariling mga sandatang nuklear at nuclear power plant, na nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng maraming enerhiya anuman ang mga fossil fuel o likas na yaman gaya ng tubig (ang pinag-uusapan natin ay tungkol sa mga hydroelectric power plant).

TVEL ay…

Ngunit upang makabuo ng nuclear reactor para sa produksyon ng kuryente o iba pang layunin, kailangan mo munang gumawa ng angkop na gasolina, dahil ang natural na uranium, bagaman mayroon itong radioactivity, ngunit ang enerhiya nito ay hindi sapat. Samakatuwid, karamihan sa mga uri ng mga reactor ay gumagamit ng gasolina batay sa enriched uranium, at ito, sasa turn, ay na-load sa mga espesyal na aparato na tinatawag na TVEL. Ang TVEL ay isang espesyal na aparato na bahagi ng isang nuclear reactor at naglalaman ng nuclear fuel. Susuriin namin ang kanilang disenyo at uri ng gasolina nang mas detalyado.

Disenyo

Depende sa uri ng reactor, maaaring mag-iba ang ilang parameter ng mga elemento ng gasolina, ngunit pareho ang kanilang pangkalahatang disenyo at prinsipyo ng device. Sa madaling salita, ang TVEL ay isang guwang na tubo na gawa sa isang haluang metal ng zirconium kasama ng ilang iba pang mga metal, kung saan inilalagay ang mga pellet ng uranium dioxide fuel.

Gasolina

Ang Uranium ay ang pinaka "naglalakbay" na radioactive na materyal; sa batayan nito, maraming iba pang isotopes ang ginawa, na ginagamit sa industriya at sa mga armas. Ang pagkuha nito ay hindi gaanong naiiba sa pagkuha ng karbon, at sa natural, natural na estado nito, ito ay ganap na ligtas para sa mga tao. Kaya't ang mga kuwento tungkol sa mga minahan ng uranium, kung saan ipinadala ang mga bilanggo ng habambuhay na sentensiya, ay isa lamang mito. Mas gugustuhin ng isang tao na mamatay dahil sa kawalan ng sikat ng araw at pagsusumikap sa minahan kaysa sa radiation sickness.

Napakasimple ng minahan ng uranium - binasag ng mga pagsabog ang bato, pagkatapos nito ay inihahatid ito sa ibabaw, kung saan ito ay pinagbubukod-bukod at higit na pinoproseso. Ang proseso ng pagpapayaman ng uranium ay maaaring isagawa sa iba't ibang paraan, ngunit sa Russia ito ay ginagawa gamit ang mga gas centrifuges. Una, ang uranium ay na-convert sa isang gas na estado, pagkatapos kung saan ang gas ay pinaghihiwalay sa mga centrifuges sa ilalim ng pagkilos ng centrifugal force atang nais na isotopes ay pinaghihiwalay. Pagkatapos nito, sila ay na-convert sa uranium dioxide, pinindot sa mga tablet at ikinarga sa isang baras ng gasolina. Ito ang pinakakaraniwang paraan upang makagawa ng gasolina para sa mga fuel cell.

Application

Ang bilang ng mga fuel rod sa isang reactor ay depende sa laki, uri at kapangyarihan nito. Pagkatapos ng pagmamanupaktura, na-load sila sa isang reaktor, kung saan nagsisimula ang reaksyon ng pagkabulok ng nukleyar, bilang isang resulta kung saan ang isang malakas na pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init ay nangyayari, na nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya. Gayundin, ang kapangyarihan ng reaktor ay maaaring kontrolin ng bilang ng mga elemento ng gasolina sa lugar ng pagtatrabaho. Paminsan-minsan, habang ginagamit ang mga ito, pinapalitan sila ng mga bago, na may "sariwang" uranium dioxide na mga tablet. Kaya ngayon alam na natin kung ano ang ibig sabihin ng TVEL, kung paano ginawa ang mga ito at kung bakit kailangan ang mga ito. Gayunpaman, hindi lahat ng nuclear reactor ay nangangailangan ng mga naturang elemento, at ito ay mga RTG.

RTG

Ang radioisotope thermoelectric generator ay isang aparato na katulad sa prinsipyo ng mga nuclear reactor, ngunit ang kanilang proseso ay hindi nakabatay sa chain reaction ng atomic decay, ngunit sa init. Sa madaling salita, ito ay isang malaking pag-install na gumagawa ng maraming init na may radioactive na materyal, na, sa turn, ay direktang na-convert sa kuryente. Hindi tulad ng mga nuclear reactor, ang mga RTG ay walang gumagalaw na bahagi, mas maaasahan, compact at matibay ang mga ito. Ngunit sa parehong oras mayroon silang mas mababang kahusayan.

Ginamit ang mga ito sa mga kundisyong iyon kung saan imposibleng makakuha ng enerhiya sa ibang mga paraan, o ang mga pamamaraang ito ay napakahirap. Sa mga taon ng USSR, ang mga RTG ay ibinibigay sa pananaliksik atmeteorolohiko istasyon ng Far North, coastal lighthouses, sea buoys, atbp.

Sa kasalukuyan, ang kanilang buhay ng serbisyo ay nag-expire na, ngunit ang ilan sa kanila ay nananatili pa rin sa kanilang orihinal na mga base at kadalasan ay hindi man lang pinoprotektahan sa anumang paraan. Bilang resulta, naganap ang mga aksidente, halimbawa, sinubukan ng mga non-ferrous na mangangaso ng metal na buwagin ang ilang mga naturang instalasyon at nakatanggap ng malakas na radiation, at sa Georgia, ginamit ng mga lokal na residente ang mga ito bilang pinagmumulan ng init at dumanas din ng radiation sickness.

Kaya ngayon alam na natin ang disenyo ng mga elemento ng gasolina at binuwag ang kanilang kahulugan. Ang TVEL ay mahalagang bahagi ng reactor, kung wala ang operasyon na ito ay imposible.