Цеплавыдзяляючых элементаў - гэта ... Падрабязны разбор

У артыкуле распавядаецца пра тое, што такое цеплавыдзяляючых элементаў, для чаго ён патрэбны, дзе ўжываецца, як ствараецца і ці ёсць рэактары, не выкарыстоўвалыя цеплавыдзяляючых элементаў.

атамная эпоха

Напэўна, найбольш малады галіной энергетыкі з'яўляецца атамная. Толькі ў канцы XIX стагоддзя навукоўцы змаглі часткова разабрацца з тым, што такое радыеактыўнасць, радыеактыўны распад і якія рэчывы валодаюць гэтымі ўласцівасцямі. І шмат каму гэтыя веды каштавалі жыцця, так як пагібельны ўплыў радыяцыі на жывыя арганізмы доўгі час заставалася невядомым.

Значна пазней радыеактыўным матэрыялах знайшлі прымяненне як у мірным жыцці, так і ваеннай. У цяперашні час усе развітыя краіны валодаюць сваім ядзернай зброяй і атамнымі электрастанцыямі, якія дазваляюць атрымліваць вялікую колькасць энергіі незалежна ад выкапнёвага паліва або прыродных рэсурсаў, такіх як вада (гаворка ідзе пра гідраэлектрастанцыях).

Цеплавыдзяляючых элементаў - гэта ...

Але для таго каб пабудаваць атамны рэактар для вытворчасці электрычнасці ці іншых мэтаў, для пачатку трэба зрабіць адпаведнае паліва, бо прыродны ўран хоць і валодае радыеактыўнасць, але яе энергіі недастаткова. Таму ў большасці тыпаў рэактараў выкарыстоўваюць паліва на аснове узбагачанага ўрану, а яно, у сваю чаргу, загружаецца ў спецыяльныя прылады пад назвай цеплавыдзяляючых элементаў. ЦВЭЛ - гэта адмысловая прылада, якое з'яўляецца часткай атамнага рэактара і ўтрымлівае ў сабе ядзернае паліва. Іх канструкцыю і тып паліва мы і разбярэм больш падрабязна.

канструкцыя

У залежнасці ад тыпу рэактара частка зьвестак цеплавыдзяляльных элементаў могуць адрознівацца, але агульная іх канструкцыя і прынцып прылады аднолькавыя. Калі казаць спрошчана, то ЦВЭЛ - гэта пустотелых трубка са сплаву цырконія з некаторымі іншымі металамі, у якую ўстаноўлены таблеткі паліва з дыяксіду ўрану.

паліва

Уран з'яўляецца найбольш «хадавым» радыёактыўным матэрыялам, на яго аснове вырабляюць мноства іншых ізатопаў, якія ўжываюцца як у прамысловасці, так і ў зброі. Здабыча яго мала чым адрозніваецца ад здабычы каменнага вугалю, а ў прыродным, натуральным стане ён абсалютна бяспечны для людзей. Так што апавяданні пра уранавыя руднікі, куды высылаюць пажыццёва асуджаных зняволеных, не больш чым міф. Чалавек хутчэй памрэ ад недахопу сонечнага святла і цяжкай працы ў шахце, чым ад прамянёвай хваробы.

Здабываюць уран вельмі проста - выбухамі разбіваюць пароду, пасля чаго яна дастаўляецца на паверхню, дзе праходзіць сартаванне і далейшую апрацоўку. Працэс узбагачэння ўрану можа вырабляцца рознымі спосабамі, але ў Расеі гэта робіцца з дапамогай газавых цэнтрыфуг. Спачатку уран пераводзяць у газападобнае стан, пасля чаго газ у цэнтрыфугах пад дзеяннем цэнтрабежнай сілы падзяляецца і сепаравальных патрэбныя ізатопы. Пасля гэтага іх ператвараюць у дыяксід ўрану, прэсуюць ў таблеткі і загружаюць у цеплавыдзяляючых элементаў. Гэта найбольш распаўсюджаны спосаб вытворчасці паліва для цеплавыдзяляльных элементаў.

прымяненне

Колькасць цеплавыдзяляючых элементаў ў рэактары залежыць ад яго памеру, тыпу і магутнасці. Пасля вырабу іх загружаюць у рэактар, дзе і пачынае працякаць рэакцыя ядзернага распаду, у выніку якой адбываецца магутнае вылучэнне велізарнай колькасці цяпла, якое і служыць крыніцай энергіі. Таксама магутнасць рэактара можна кантраляваць колькасцю цеплавыдзяляльных элементаў у рабочай зоне. Час ад часу па меры эксплуатацыі іх замяняюць на новыя, з "свежымі» таблеткамі з дыяксіду ўрану. Так што цяпер мы ведаем, што значыць цеплавыдзяляючых элементаў, як іх вырабляюць і для чаго яны наогул патрэбныя. Аднак не ўсе атамныя рэактары маюць патрэбу ў такіх элементах, і гэта РИТЭГи.

РИТЭГ

Радыеізатопных тэрмаэлектрычны генератар - гэта прылада, якое па сваім прынцыпе падобна з атамнымі рэактарамі, але працэс іх заснаваны ня на ланцуговай рэакцыі распаду атамаў, а на цеплавой. Кажучы прасцей, гэта вялікая ўстаноўка, якая вырабляе шмат цяпла радыеактыўным рэчывам, якое, у сваю чаргу, пераўтворыцца напрамую ў электраэнергію. У адрозненне ад атамных рэактараў РИТЭГи не маюць рухомых частак, больш надзейныя, кампактныя і даўгавечныя. Але пры гэтым валодаюць значна меншым ККД.

Выкарыстоўвалі іх у асноўным у тых умовах, дзе немагчыма атрымаць энергію іншымі шляхамі, ці ж спосабы гэтыя вельмі цяжкая. У гады СССР РИТЭГами забяспечваліся даследчыя і метэаралагічныя станцыі Крайняй Поўначы, прыбярэжныя маякі, марскія бакены і т. П.

У цяперашні час тэрмін іх службы скончыўся, але частка з іх да гэтага часу застаецца на месцах першапачатковага базавання і часта нават ніяк не ахоўваецца. У выніку гэтага адбываюцца няшчасныя нагоды, да прыкладу, некалькі такіх установак паляўнічыя за каляровым металам спрабавалі разабраць і атрымалі моцнае апрамяненне, а ў Грузіі мясцовыя жыхары выкарыстоўвалі іх як крыніцы цяпла і таксама падвергнуліся прамянёвай хваробы.

Так што цяпер мы ведаем прылада цеплавыдзяляльных элементаў і разабралі іх вызначэнне. Цеплавыдзяляючых элементаў з'яўляюцца важнымі дэталямі рэактара, праца без якіх немагчымая.