2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27
המאמר מדבר על מה זה TVEL, למה הוא נחוץ, היכן הוא משמש, איך הוא נוצר והאם יש כורים שאינם משתמשים ב-TVEL.
העידן האטומי
כנראה הענף הצעיר ביותר של אנרגיה הוא גרעיני. רק בסוף המאה ה-19 הצליחו מדענים להבין חלקית מהי רדיואקטיביות, ריקבון רדיואקטיבי, ולאילו חומרים יש תכונות אלו. והידע הזה עלה בחיי אדם רבים, שכן ההשפעה המזיקה של הקרינה על אורגניזמים חיים נותרה לא ידועה במשך זמן רב.
הרבה יותר מאוחר, נעשה שימוש בחומרים רדיואקטיביים הן בחיים האזרחיים והן בצבא. נכון להיום, לכל המדינות המפותחות יש נשק גרעיני ותחנות כוח גרעיניות משלהן, המאפשרות לקבל הרבה אנרגיה ללא קשר לדלקים מאובנים או משאבים טבעיים כמו מים (אנחנו מדברים על תחנות כוח הידרואלקטריות).
TVEL הוא…
אבל כדי לבנות כור גרעיני לייצור חשמל או למטרות אחרות, קודם כל צריך להכין את הדלק המתאים, כי אורניום טבעי, אמנם יש לו רדיואקטיביות, אבל האנרגיה שלו לא מספיקה. לכן, רוב סוגי הכורים משתמשים בדלק המבוסס על אורניום מועשר, והוא, בבתורו, נטען למכשירים מיוחדים הנקראים TVEL. TVEL הוא מכשיר מיוחד המהווה חלק מכור גרעיני ומכיל דלק גרעיני. אנו ננתח את העיצוב ואת סוג הדלק שלהם ביתר פירוט.
עיצוב
בהתאם לסוג הכור, חלק מהפרמטרים של יסודות הדלק עשויים להשתנות, אך העיצוב הכללי ועקרון ההתקן שלהם זהים. במילים פשוטות, TVEL הוא צינור חלול העשוי מסגסוגת של זירקוניום עם כמה מתכות אחרות, שבו מותקנות כדוריות של דלק אורניום דו חמצני.
דלק
אורניום הוא החומר הרדיואקטיבי ה"נוסע" ביותר; על בסיסו מיוצרים איזוטופים רבים אחרים, המשמשים הן בתעשייה והן בנשק. הפקתו אינה שונה בהרבה מיצוי פחם, ובמצבו הטבעי והטבעי, היא בטוחה לחלוטין עבור אנשים. אז הסיפורים על מכרות אורניום, אליהם נשלחים אסירים מאסר עולם, הם לא יותר ממיתוס. אדם מעדיף למות מחוסר אור שמש ועבודה קשה במכרה מאשר ממחלת קרינה.
האורניום שלי הוא פשוט מאוד - פיצוצים שוברים את הסלע, ולאחר מכן הוא מועבר אל פני השטח, שם הוא ממוין ועיבוד נוסף. תהליך העשרת האורניום יכול להתבצע בדרכים שונות, אך ברוסיה זה נעשה באמצעות צנטריפוגות גז. ראשית, אורניום הופך למצב גז, ולאחר מכן מופרד הגז בצנטריפוגות בפעולת כוח צנטריפוגליהאיזוטופים הרצויים מופרדים. לאחר מכן, הם מומרים לאורניום דו חמצני, נדחסים לטבליות ומועמסים למוט דלק. זוהי הדרך הנפוצה ביותר לייצור דלק לתאי דלק.
Application
מספר מוטות הדלק בכור תלוי בגודלו, בסוגו ובעוצמתו. לאחר הייצור, הם מועמסים לכור, שם מתחילה תגובת ההתפרקות הגרעינית, וכתוצאה מכך מתרחש שחרור רב עוצמה של כמות עצומה של חום, המשמש כמקור אנרגיה. כמו כן, ניתן לשלוט בכוח הכור על ידי מספר אלמנטי הדלק באזור העבודה. מעת לעת, עם השימוש בהם, הם מוחלפים בחדשים, בטבליות אורניום דו חמצני "טריות". אז עכשיו אנחנו יודעים מה המשמעות של TVEL, איך הם עשויים ולמה הם נחוצים בכלל. עם זאת, לא כל הכורים הגרעיניים זקוקים לאלמנטים כאלה, ואלה הם RTGs.
RTG
גנרטור תרמו-אלקטרי רדיואיזוטופ הוא מכשיר הדומה עקרונית לכורים גרעיניים, אך התהליך שלהם מבוסס לא על תגובת שרשרת של ריקבון אטומי, אלא על חום. במילים פשוטות, מדובר במתקן גדול המייצר חום רב עם חומר רדיואקטיבי, אשר בתורו הופך ישירות לחשמל. בניגוד לכורים גרעיניים, ל-RTG אין חלקים נעים, הם אמינים יותר, קומפקטיים ועמידים יותר. אבל באותו זמן יש להם יעילות הרבה יותר נמוכה.
הם שימשו בעיקר באותם תנאים שבהם אי אפשר להשיג אנרגיה בדרכים אחרות, או ששיטות אלה קשות מאוד. בשנות ברית המועצות סופקו RTGs למחקר ותחנות מטאורולוגיות של הצפון הרחוק, מגדלורים חופים, מצופי ים וכו'.
כיום, חיי השירות שלהם פג, אך חלקם עדיין נשארים בבסיסים המקוריים שלהם ולעתים קרובות אפילו אינם מוגנים בשום צורה. כתוצאה מכך מתרחשות תאונות, למשל, ציידי מתכות אל-ברזליות ניסו לפרק כמה מתקנים כאלה וקיבלו קרינה חזקה, ובגרוזיה תושבים מקומיים השתמשו בהם כמקורות חום וגם סבלו ממחלת קרינה.
אז עכשיו אנחנו יודעים את העיצוב של אלמנטי דלק ופירקנו את ההגדרה שלהם. TVEL הם חלקים חשובים של הכור, שבלעדיהם פעולה בלתי אפשרית.
מוּמלָץ:
ניתוח שוק יסודי. ניתוח טכני ויסודי
ניתוח יסודי הוא סט של שיטות המאפשרות חיזוי אירועים בשוק או בגזרותיו בהשפעת גורמים ואירועים חיצוניים
ניתוח מניות: שיטות ביצוע, בחירת שיטות ניתוח, טיפים וטריקים
מהן מניות. כיצד לנתח מניות, באילו מקורות מידע משתמשים לשם כך. מהם הסיכונים הכרוכים בקניית מניות? סוגי ניתוח מניות, באילו נוסחאות משתמשים. מהן התכונות של ניתוח מניות של חברות רוסיות, טיפים וטריקים לאיסוף מידע וניתוח מניות
ניתוח מרובה משתנים: סוגים, דוגמאות, שיטות ניתוח, מטרה ותוצאות
ניתוח רב משתנים של שונות הוא שילוב של שיטות סטטיסטיות שונות שנועדו לבדוק השערות והקשר בין הגורמים הנבדקים לבין תכונות מסוימות שאין להן תיאור כמותי. כמו כן, טכניקה זו מאפשרת לך לקבוע את מידת האינטראקציה של גורמים והשפעתם על תהליכים מסוימים. כל ההגדרות הללו נשמעות די מבלבלות, אז בואו נבין אותן ביתר פירוט במאמר שלנו
מהי הלוואה? ניתוח מפורט
המאמר מדבר על מהי הלוואה, למה הם לוקחים אותה, ומנתח את הנושא של ארגוני מיקרו אשראי פופולריים בזמננו
מהי סדנה? ניתוח מפורט
המאמר מספר על מהי סדנה, מתי הופיעו לראשונה ומה היו הסיבות להופעתן בימי הביניים
