TVEL yra ... Išsami analizė

Straipsnyje kalbama apie tai, kas yra TVEL, kodėl ji reikalinga, kur ji naudojama, kaip ji sukurta ir ar yra reaktorių, kurie nenaudoja TVEL.

Atominis amžius

Tikriausiai branduolinė energetika yra jauniausia. Tik XIX a. Pabaigoje mokslininkai galėjo iš dalies suvokti, kokią radioaktyvumą, radioaktyvumą ir kokias medžiagas turi šios savybės. Ir daugelis šių žinių kainuoja gyvybei, nes žalingas radiacijos poveikis gyviems organizmams ilgą laiką lieka nežinomas.

Daug vėliau radioaktyvios medžiagos buvo naudojamos tiek civiliniame gyvenime, tiek kariuomenėje. Šiuo metu visose išsivysčiusiose šalyse yra branduoliniai ginklai ir atominės elektrinės, leidžiančios jiems gauti daug energijos nepriklausomai nuo iškastinio kuro ar gamtinių išteklių, pvz., Vandens (hidroelektrinių).

TVEL yra ...

Tačiau norint statyti atominį reaktorių elektros energijos gamybai ar kitiems tikslams, pirmiausia reikia sukurti tinkamą kuro rūšį, nes natūralus uranas turi radioaktyvumą, tačiau jo energijos nepakanka. Todėl dauguma reaktorių tipų naudoja kurą, pagaminto praturtintą uraną, o tai, savo ruožtu, yra įkelta į specialius įrenginius, vadinamus TVEL. TVEL yra specialus prietaisas, kuris yra branduolinio reaktoriaus dalis ir kuriame yra branduolinio kuro. Jų konstrukcija ir degalų rūšis aptarsime išsamiau.

Statyba

Atsižvelgiant į reaktoriaus tipą, kai kurie kuro elementų parametrai gali skirtis, tačiau jų bendras įrenginio ir jo principas yra vienodi. Paprasčiau tariant, "TVEL" yra tuščiaviduris vamzdis, pagamintas iš cirkonio lydinio su kitais metalais, kuriuose įdiegtos degalų iš urano dioksido.

Kuro

Uranas yra labiausiai "veikianti" radioaktyvi medžiaga, kurios pagrindu yra daugybė kitų izotopų, kurie naudojami tiek pramonėje, tiek ginkluose. Išgavimas iš to nėra labai skiriasi nuo anglies gavybos, tačiau natūralioje, natūralioje būsenoje tai visiškai saugi žmonėms. Taigi istorijos apie urano kasyklas, kuriose įkalinti kaliniai yra nuteisti gyvybe , yra ne daugiau kaip mitas. Žmogus labiau linkęs mirti dėl saulės spindulių ir sunkaus darbo mano, nei nuo spindulinės ligos.

Urano gavimas yra labai paprastas - sprogimas prapja uolą, po kurio jis išleidžiamas į paviršių, kur jis yra rūšiuojamas ir toliau apdirbamas. Urano praturtinimo procesas gali būti vykdomas įvairiais būdais, tačiau Rusijoje tai atliekama naudojant dujų centrifugas. Pirma, uranas yra paverčiamas dujine būsena, po to centrifugose esančios dujos yra atskirtos ir būtini izotopai atskirti išcentrine jėga. Po to jie paverčiami urano dioksidu, suspaudžiami į tabletes ir įkeliami į TVEL. Tai yra labiausiai paplitęs degalų elementų degalų gamybos būdas.

Paraiška

Kuro elementų skaičius reaktoriuje priklauso nuo jo dydžio, tipo ir galios. Po gamybos jie įkeliami į reaktorių, kur prasideda branduolio skilimo reakcija, dėl ko gali išleisti didžiulį šilumos kiekį, kuris naudojamas kaip energijos šaltinis. Be to, reaktoriaus galingumą galima kontroliuoti kuro elementų skaičiumi darbo zonoje. Kartkartėmis, kai jie naudojami, jie pakeičiami naujais, su "šviežiais" urano dioksido granulėmis. Taigi, dabar mes žinome, ką reiškia "TVEL", kaip jie pagaminti ir kodėl jie reikalingi. Tačiau ne visiems branduoliniams reaktoriams tokie elementai reikalingi, o tai yra RTG.

RTGS

Radiizotopo termoelektrinis generatorius yra įrenginys, kuris iš esmės yra panašus į atominius reaktorius, tačiau jų procesas nėra paremtas atominių jungčių grandinės reakcija, o termine reakcija. Paprastai tai yra didelis įrenginys, kuris gamina daug karščio su radioaktyvia medžiaga, kuri savo ruožtu tiesiogiai paverčiama elektros energija. Skirtingai nuo branduolinių reaktorių, RTG neturi judančių dalių, jie yra patikimesni, kompaktiškesni ir patvaresni. Bet tuo pat metu jie turi daug mažiau efektyvumo.

Jie buvo naudojami daugiausia tais atvejais, kai neįmanoma gauti energijos kitais būdais, arba šie metodai yra labai sunkūs. TSRS metais RTG buvo tiekiami Tolimųjų šiaurinių tyrimų, meteorologinių stočių, pakrančių švyturių, jūrų plūdurų ir kt.

Šiuo metu jų tarnavimo laikas pasibaigė, tačiau kai kurie iš jų vis dar yra originalioje bazėje ir dažnai netgi netaikomi. Dėl to atsiranda nelaimingų atsitikimų, pavyzdžiui, keliuose tokiuose vienetuose buvo bandoma išardyti ir gauti stiprią spalvotųjų metalų apšvitą, o Gruzijoje vietiniai gyventojai juos naudojo kaip šilumos šaltinius ir taip pat patyrė spindulinę ligą.

Taigi dabar mes žinome kuro elementų įtaisą ir išardome jų apibrėžimą. TVEL yra svarbios reaktoriaus dalys, be to neįmanoma atlikti darbų.