Ядролық реактор. Критикалық масса. Ядролық энергетика

Ереже: Бөліну реакторы нейтрондармен жалғасатын ядролық тізбекті реакцияны басқарылатын түрде жүзеге асырады. Оның қолданылуы жылу өндіру, электр энергетикасы немесе зерттеу нейтрондарын алу болуы мүмкін.

Қолдану: Дұрыс нұсқа реакция түрін де, басқарылуын да қамтиды. Энергетикалық реактор жылу өндіреді, ал зерттеу реакторы нейтрон ағынын пайдалануы мүмкін; екеуінің негізінде ядролық бөліну жатыр.

Қате нұсқалар: A) Радиоактивті көз сәуле бере алады, бірақ ол міндетті түрде басқарылатын тізбекті бөліну реакторы емес; реактордың анықтаушы белгісі жетіспейді.

B) Бұл изотоптық талдау не бөлу міндеті; ол өздігінен бөлінудің басқарылатын тізбегін іске асыру дегенді білдірмейді.

D) Ядролық отынның негізгі энергиясы химиялық жанудан емес, ядро байланыстары өзгеретін бөліну реакцияларынан келеді.

E) Бұл термоядролық синтез қондырғысына тән сипаттама; сұрақ ауыр ядролардың бөліну реакторын сұрайды. Ишара: Құрылғының энергия көзін және процестің басқарылу сипатын бірге анықта.

Ереже: Баяулатқыш нейтрондармен соқтығысып, олардың кинетикалық энергиясын орта бөлшектеріне береді. Жылулық реакторда бұл нейтрондарды қолданылатын отын үшін қолайлы энергия аймағына жеткізеді.

Қолдану: Шапшаң нейтрон жеңіл ядролармен бірнеше соқтығысқанда энергиясын азайта алады. Сондықтан баяулатқыштың атауы оның негізгі рөлін білдіреді; ол барлық нейтронды жұтатын элементпен бірдей емес.

Қате нұсқалар: A) Баяулатқыштың негізгі міндеті жұту емес, нейтрон энергиясын азайту; жұтқыш басқару элементтерімен шатастырма.

B) Бұл генератордың қызметі; баяулатқыш нейтрондардың энергиясына әсер етеді.

C) Баяулату нейтронға электр заряды бермейді; оның жылдамдығы мен энергиясын өзгертеді.

E) Жылулық спектрге көшу үдету емес, кинетикалық энергияның азаюы; массасы бар нейтрон c-ге жетпейді. Ишара: Нейтронды баяулату мен оны жұтып алып жоғалтудың айырмасын ескер.

Ереже: Тізбекті реакция қарқыны жаңа бөлінулер туғызатын нейтрондарға тәуелді. Нейтрон жұтқыш басқару элементтері олардың бір бөлігін алып, нейтрондық көбеюді азайтады.

Қолдану: Материал нейтронды жұтқанда ол нейтрон басқа отын ядросының бөлінуін туғызуға қатыспайды. Осылайша тізбектегі нейтрондық байланыс әлсірейді; бұл отын өнімдерінің радиоактивтілігін түгел жояды деген сөз емес.

Қате нұсқалар: A) Негізгі энергия өндіру отынның қызметі; басқару өзекшелері нейтрон жұту арқылы реакция қарқынына әсер етеді.

B) Бұл баяулатқыштың негізгі рөлі; берілген өзекшелердің маңызды қасиеті — нейтрондарды жұту.

C) Бұл нейтрон шағылдырғышына тән қызмет; жұтқыш өзекше нейтронды қайтарудан гөрі тізбекке қатысудан алып тастайды.

D) Бұл жылутасығыштың қызметі; басқару өзекшелерінің негізгі әсері жылу тасымалы емес, нейтрондық балансты өзгерту. Ишара: Нейтрон жұтылғаннан кейін оның келесі бөлінуге қатыса алатынын ойла.

Ереже: Жылутасығыш қызған отыннан энергия қабылдап, оны басқа бөлікке жеткізеді. Ол жылу алмасу мен салқындатуды қамтамасыз етеді; нақты заттың қосымша нейтрондық рөлі реактор түріне байланысты.

Қолдану: Активті аймақта жылу бөлінеді, ал оны сол жерде жинап қоюға болмайды. Жылутасығыш ағыны жылуды сыртқы жылу алмасу жүйесіне жеткізеді; осылай энергия әрі қарай қолданылып, отын салқындатылады.

Қате нұсқалар: A) Бұл басқару өзекшелерінің негізгі рөлі; жылутасығыштың анықтаушы міндеті активті аймақтан жылуды тасымалдау.

B) Бұл турбинаның қызметі; жылутасығыш энергияны тасымалдайды, бірақ осы механикалық түрлендіруді өзі жасамайды.

D) Нейтрон шағылдырғышының міндеті мен жылутасығыштың жылуды әкету міндеті бөлек; атауларын алмастыруға болмайды.

E) Кейбір сұйықтар бірнеше рөл атқаруы мүмкін, бірақ жылутасығыштың анықтаушы міндеті — жылуды әкету. Ишара: Құрылғы атауындағы «жылу тасу» рөлін басқа реактор қызметтерінен бөліп қарастыр.

Ереже: Жылу энергиясы материал қабырғасы арқылы сұйықтар араласпай да беріледі. Екі контурлы схема осы жылулық байланыс пен заттардың бөлінуін қатар пайдаланатын модель болып табылады.

Қолдану: Түтік қабырғасы тұтас деп берілгендіктен, бірінші және екінші контур сулары бөлек қалады. Ыстық жағынан суық жағына энергия өтеді; жылу алмасуды сұйықтардың араласуымен теңестіруге болмайды.

Қате нұсқалар: B) Жылу қабырға арқылы да беріледі; сұйықтардың тікелей араласуы жылу алмасудың міндетті шарты емес.

C) Берілген екі контурлы модельде екінші су жылуды алмастырғыштан алады, отынмен тікелей жанаспайды.

D) Қатты материал жылуөткізгіштік арқылы энергия бере алады; қабырға бар болуы толық жылулық оқшаулау емес.

E) Жылу ағыны зат ағынымен бірдей емес; тұтас қабырға арқылы жылу берілгенде сұйықтағы ядролардың бәрі көшпейді. Ишара: Энергия тасымалы заттың өзімен бірге жүруі міндетті ме?