Тепловидільні збірки: пали для реакторів, які несуть потужність атомних станцій
Внутрішня частина атомного реактора являє собою танець атомних ядер, породжуючи величезну кількість енергії. Щоб контролювати цей танець і витягувати з нього корисну енергію, ученим довелося створити спеціальні елементи, які вловлюють нейтрони і розщеплюють ядра. Ці елементи – тепловідвідні збірки, сердця атомних реакторів, об'єднані в чудову взаємодію.
Що таке тепловидільна збірка?
Тепловидільна збірка (ТВЗ) – це набір тепловидільних елементів (ТВЕЛ), зібраних в організовану пачку для полегшення обліку та переміщення ядерного палива в реакторі. Одна ТВЗ містить 150-350 ТВЕЛ, а в активну зону реактора поміщається 200-450 ТВЗ.
Для чого потрібні тепловидільні збірки?
ТВЗ – це кінцевий продукт процесу виробництва палива для атомних електростанцій. Вони працюють у реакторі при високій температурі і в середовищі, що знаходиться під впливом радіації, протягом 4-5 років.
Структура ТВЗ складається з:
Твелів. Це циліндричні стрижні, які містять ядерне паливо. Усередині ТВЕЛа знаходиться урановий або плутонієвий діоксид, який служить паливом.
Оболонка. Оболонка ТВЕЛа виготовляється з цирконієвого сплаву. Вона захищає паливо від взаємодії з теплоносієм (водою) і запобігає виходу радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
Водоохолоджувач. Водоохолоджувач розташований навколо оболонки ТВЕЛа. Він відводить тепло, що виділяється в результаті ядерної реакції, до теплоносія.
Конструкції. Конструкції ТВЗ складаються з верхньої та нижньої головок, а також решіток, що підтримують ТВЕЛи.
Як працюють ТВЗ?
ТВЗ поміщаються в активну зону реактора. Коли через ТВЕЛи проходить теплоносій (вода), він нагрівається і перетворюється в пар. Ця пара надходить в турбіну, де обертає її лопатки. Турбіна з'єднана з генератором, який виробляє електрику.
У чому важливість ТВЗ?
ТВЗ є важливою частиною атомного реактора. Вони забезпечують економічну і надійну роботу реактора. Висока теплопровідність і радіаційна стійкість матеріалів, що використовуються в ТВЗ, забезпечують тривалий термін служби і безпечну експлуатацію реактора.
Часто задавані питання
- Скільки ТВЗ знаходиться в одному реакторі?
У реакторі зазвичай знаходиться від 200 до 450 ТВЗ.
- Який термін служби ТВЗ?
ТВЗ зазвичай працює в реакторі протягом 4-5 років.
- Який матеріал використовується для виготовлення оболонки ТВЕЛа?
Для виготовлення оболонки ТВЕЛа використовується цирконієвий сплав.
- Який матеріал служить паливом в ТВЕЛах?
Усередині ТВЕЛа знаходиться урановий або плутонієвий діоксид, який служить паливом.
- Як ТВЗ утилізуються після закінчення терміну служби?
Відпрацьовані ТВЗ зазвичай утилізуються на підприємствах з переробки радіоактивних відходів.
