TVEL je ... Podrobná analýza

V článku sa hovorí o tom, čo je TVEL, prečo je to potrebné, kde sa používa, ako sa vytvorí a či existujú reaktory, ktoré nepoužívajú TVEL.

Atómový vek

Pravdepodobne jadrová energetika je najmladšia. Iba na konci XIX. Storočia vedci dokázali čiastočne porozumieť tomu, akú rádioaktivitu, rádioaktívny rozklad a aké látky majú tieto vlastnosti. A mnohé z týchto poznatkov stálo život, keďže škodlivý účinok žiarenia na živé organizmy už dlho zostal neznámy.

Oveľa neskôr sa rádioaktívne materiály používali v civilnom aj vojenskom živote. V súčasnosti majú všetky rozvinuté krajiny svoje jadrové zbrane a jadrové elektrárne, ktoré im umožňujú získať veľké množstvo energie bez ohľadu na fosílne palivá alebo prírodné zdroje, napríklad vodu (vodné elektrárne).

TVEL je ...

Ale s cieľom vybudovať atómový reaktor na výrobu elektriny alebo na iné účely, musíte najprv vyrobiť príslušné palivo, pretože prírodný urán má rádioaktivitu, ale jeho energia nestačí. Preto väčšina typov reaktorov používa palivo na báze obohateného uránu a na druhej strane je naplnené do špeciálnych zariadení nazývaných TVEL. TVEL je špeciálne zariadenie, ktoré je súčasťou jadrového reaktora a obsahuje jadrové palivo. Ich konštrukcia a druh paliva, budeme podrobnejšie diskutovať.

dizajn

V závislosti od typu reaktora sa môžu niektoré parametre palivových článkov meniť, ale ich celkový dizajn a princíp zariadenia sú rovnaké. Jednoducho povedané, TVEL je dutá trubica zo zliatiny zirkónia s niektorými inými kovmi, v ktorých sú inštalované tablety z paliva z oxidu uránu.

palivo

Urán je najaktívnejšími rádioaktívnymi materiálmi, na základe ktorých sa vyrábajú mnohé izotopy, ktoré sa používajú v priemysle, ako aj v zbraniach. Extrakcia nie je veľmi odlišná od extrakcie uhlia, ale v prirodzenom stave je pre ľudí absolútne bezpečné. Takže príbehy o uránových baniach, kde boli väzni odsúdení na život uväznení, nie sú ničím iným ako mýtus. Osoba je pravdepodobnejšie, že zomrie v dôsledku nedostatku slnečného žiarenia a tvrdej práce v bane ako z ožiarenia.

Získanie uránu je veľmi jednoduché - výbuch rozbije horninu, po ktorej sa dodáva na povrch, kde sa triedi a ďalej spracováva. Proces obohacovania uránu sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi, avšak v Rusku sa to robí pomocou plynových odstrediviek. Po prvé, urán sa premení na plynný stav, po ktorom sa separuje plyn v odstredivkách a potrebné izotopy sa oddelia odstredivou silou. Potom sa premenia na oxid uránový, stlačia sa do tabliet a naplnia sa do TVEL. Toto je najbežnejší spôsob výroby paliva pre palivové články.

prihláška

Počet palivových článkov v reaktore závisí od veľkosti, typu a výkonu. Po výrobe sa zavádzajú do reaktora, kde začína jadrová rozpadná reakcia, čo má za následok silné uvoľnenie obrovského množstva tepla, ktoré slúži ako zdroj energie. Aj výkon reaktora môže byť riadený počtom palivových článkov v pracovnej oblasti. Z času na čas, keď sa používajú, sú nahradené novými, s "čerstvými" peliet oxidu uránu. Takže teraz vieme, čo TVEL znamená, ako sú vyrobené a prečo sú potrebné. Nie všetky jadrové reaktory však potrebujú takéto prvky, a to sú RTG.

RTG

Rádioizotopový termoelektrický generátor je zariadenie, ktoré je v zásade podobné atómovým reaktorom, ale ich proces nie je založený na reťazovej reakcii rozpadu atómov, ale na tepelnej reakcii. Jednoducho povedané, ide o veľkú inštaláciu, ktorá produkuje veľa tepla s rádioaktívnou látkou, ktorá sa zasa mení priamo na elektrinu. Na rozdiel od jadrových reaktorov, RTG nemajú pohyblivé časti, sú spoľahlivejšie, kompaktnejšie a odolnejšie. Súčasne však majú oveľa menej efektivity.

Používali sa predovšetkým v tých podmienkach, v ktorých nie je možné získať energiu inými spôsobmi, alebo tieto metódy sú veľmi ťažké. V rokoch ZSSR boli RTG dodávané s výskumnými a meteorologickými stanicami Ďalekého severu, pobrežné majáky, námorné bóje atď.

V súčasnosti ich životnosť uplynula, ale niektoré z nich sú stále v pôvodných oblastiach a nie sú ani chránené. V dôsledku toho došlo k nehodám, napríklad sa niekoľko takýchto jednotiek pokúsilo rozobrať a dostať silné ožarovanie pre neželezné kovy av Gruzínsku miestni obyvatelia ich používali ako zdroje tepla a prešli aj ožarovaním.

Teraz už poznáme zariadenie palivových článkov a demontujeme ich definíciu. TVEL sú dôležité súčasti reaktora, bez ktorých je nemožné.