Reaktor termiczno-neutronowy

Reaktor neutronów termicznych to reaktor jądrowy wykorzystujący wolne lub termiczne neutrony . („Termiczny” nie oznacza gorącego w sensie absolutnym, ale oznacza równowagę termiczną z medium, z którym wchodzi w interakcję, paliwem reaktora, moderatorem i strukturą, która ma znacznie niższą energię niż szybkie neutrony początkowo wytwarzane przez rozszczepienie.)

Większość reaktorów elektrowni jądrowych to reaktory termiczne i wykorzystują moderator neutronów do spowalniania neutronów , aż zbliżą się one do średniej energii kinetycznej otaczających cząstek, to znaczy do zmniejszenia prędkości neutronów do neutronów termicznych o niskiej prędkości. Neutrony są nienaładowane, co pozwala im wnikać głęboko w cel i blisko jąder, rozpraszając w ten sposób neutrony przez siły jądrowe, niektóre nuklidy są rozproszone na duże odległości.

Przekrój poprzeczny jądra uranu -235 dla wolnych neutronów termicznych wynosi około 1000 barn , podczas gdy dla szybkich neutronów jest rzędu 1 barna. Dlatego neutrony termiczne z większym prawdopodobieństwem spowodują rozszczepienie jądrowe uranu-235 niż zostaną przechwycone przez uran-238 . Jeśli przynajmniej jeden neutron z rozszczepienia U-235 uderzy w inne jądro i spowoduje jego rozszczepienie, reakcja łańcuchowa będzie kontynuowana. Jeśli reakcja się utrzyma, mówi się, że jest krytyczna , a masę U-235 potrzebną do wytworzenia stanu krytycznego nazywa się masą krytyczną .

Reaktory termiczne składają się z następujących elementów :

Moderator neutronów spowalniający neutrony . W reaktorach lekkowodnych i reaktorach ciężkowodnych podwaja się jako chłodziwo reaktora jądrowego .
Paliwo jądrowe , które jest materiałem rozszczepialnym , zwykle uranem .
Zbiornik reaktora , który jest zbiornikiem ciśnieniowym zawierającym chłodziwo i rdzeń reaktora .
Osłony przed promieniowaniem chroniące ludzi i środowisko przed szkodliwym działaniem promieniowania jonizującego .
Budynki przechowawcze zaprojektowane w celu powstrzymania ucieczki promieniowania w sytuacjach awaryjnych.
Oprzyrządowanie do monitorowania i sterowania systemami reaktora.

Zobacz też