Nuklearni reaktori

Nuklearna reakcija je, nažalost, prvo iskorištena za dobijanje nuklearnog oružja. Tek 1955. godine u Ženevi je odžana prva međunarodna konferencija za miroljubivo korištenje nuklearne enrgije. Narednih godina uloženi su posebni napori za razvoj nuklearnih reaktora. Nukearni reaktori su posebni uređaji u kojima se odvijaju kontrolisane nuklearne reakcije.

Kao gorivo, u nukleanim reaktorima se koriste uranijumovi izotopi, plutonijum, a ponekad i torijum. Dio energije oslobođene u reakciji, ispoljava se u vidu toplote, koja se može odvoditi iz nuklearnog reaktora i iskoristiti za pokretanje raznih toplotnih mašina (npr. parnih turbina).

Osnovni dijelovi svakog reaktora su: nuklerno gorivo, moderator (usporivač), upravljačke šipke, reflektor, sistem za hlađenje i zaštitni sistem.

Nuklerni reaktori mogu biti homogeni i heterogeni. U homogenim reaktorima nuklearno gorivo se nalazi u obliku rastvora ili praha, a u heterogenim reaktorima u obliku posebnih poluga (šipki).

Pomoću moderatora smanjuje se energija neutrona koji nastaju u fisionom procesu. Time se povećava njihova efikasnost u izazivanju fisije. Kao usporivač se primjenjuje grafit, deuterijum (u vidu teške vode), jedinjenja berilijuma itd.

Reflektori neutrona imaju ulogu da vraćaju neutrone, koji su napustili aktivnu zonu reaktorskog jezgra, tako da oni mogu i dalje uzrokovati fisione procese.

Pomoću upravljačkih šipki kontroliše se režim rada reaktora i sprječava pregrijavanje reaktora, usljed velike količine toplotne energije oslobođene u toku procesa. Najčešće se koriste šipke napravljene od bora ili kadmijuma.

Kao sistem za hlađenje mogu se koristiti obična ili teška voda ili druge supstance, koje imaju veliki toplotni kapacitet. Sistem za hlađenje se postavlja oko jezgra (aktivne zone) nuklearnog reaktora.

Prilikom fisije u nuklearnim reaktorima dolazi do oslobađanja gama-zračenja pa je potrebna zaštita. Kao zaštita se obično koristi specijalna vrsta betona ili zaštitni sloj vode. Debljina tih zaštitnih slojeva je takva da u okolinu reaktora ne propušta zračenje koje bi moglo ugroziti ljude oko reaktora. Jedna od najefikasnijih mjera je automatizacija I robotizacija rada reaktora.

Nuklarna energija, u mirnodopske svrhe, prvi put je bila primjenjena 1954. godine u SSSR-u. Tada je puštena u eksploataciju prva nuklearna elektrana čija je snaga iznosila svega oko 500 kW.

Pocetna strana    Gradja atoma    Radioaktivnost   Nuklearne reakcije   Detekcija zracenja    Nuklearni reaktori    Nuklearno oruzje    Pitanja