Основные типы реакторов и атомных электрических станций

Принципиальная схема и основные элементы конструкции ядерных реакторов

Главным элементом ядерного реактора (рис. 4.1) является активная зона, в которой размещается ядерное топливо и осуществляется цепная реакция деления. Ее размеры должны быть такими, чтобы цепная реакция поддерживалась в течение всего заданного периода работы реактора. Активная зона гетерогенных реакторов представляет собой совокупность определенным образом размещенных тепловыделяющих элементов, содержащих ядерное топливо.

В реакторе на тепловых нейтронах используется замедлитель (вода, графит, бериллий и т. д.), который служит для снижения энергии нейтронов.

Через активную зону прокачивается теплоноситель, охлаждающий твэлы. В некоторых типах реакторов роль замедлителя и теплоносителя выполняет одно и то же вещество, например обычная или тяжелая вода.

Каждый реактор имеет систему управления и защиты. Система (органы) управления (регулирования) служит для пуска и остановки реактора, а также для поддержания его мощности на заданном уровне в течение всей кампании реактора. Система защиты обеспечивает быструю остановку реактора или снижение его мощности при аварийных сигналах, поступающих от различных приборов, которые контролируют работу реактора и его устройств. Исполнительные органы СУЗ изготовляются из материалов, имеющих большое сечение поглощения нейтронов (бор и борсодержащие материалы, кадмий, гадолиний, редкоземельные элементы).

Принципиальная схема энергетического реактора

Рис. 4.1. Принципиальная схема энергетического реактора: 1 - биологическая защита; 2 - тепловыделяющий элемент; 3 - замедлитель;

  • 4 отражатель; 5 - герметичный корпус; б, 7 — стержни регулирования;
  • 8 - аварийная защита; 9 - детекторы нейтронного потока

Активная зона реактора окружена отражателем нейтронов - слоем материала для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны. Если отражатель имеет достаточную толщину и изготовлен из материала с малым поперечным сечением поглощения и большим сечением рассеяния, то большая часть нейтронов может быть отражена обратно в активную зону В реакторах на тепловых нейтронах для отражателей применяются те же материалы, что и для замедлителей.

Благодаря отражателю происходит выравнивание плотности нейтронов и энерговыделения по объему активной зоны, что позволяет при данных размерах зоны получить большую мощность, добиться более равномерного выгорания топлива, увеличить продолжительность работы реактора без перегрузки топлива.

Активная зона, отражатель и другие элементы размещаются в герметичном корпусе, или кожухе, обычно окруженном биологической защитой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >