Rdzeń reaktora jądrowego: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
(→‎Zobacz też: Bot usuwa zbędny szablon {{stub}})
W prętach paliwowych, w których znajduje się [[uran (pierwiastek)|uran]] zachodzą reakcje jądrowe:
* rozszczepienie spontaniczne jąder atomowych inicjujące reakcję rozszczepienia wymuszonego,
* [[Rozszczepienie jądra atomowego|wymuszony rozpad]] jąder atomów uranu pod wpływem [[neutron]]ów,
* przekształcanie się fragmentów jąder powstałych w wyniku rozszczepienia na jądra atomowe w stanie podstawowym,
* rozpad promieniotwórczy powstałych jąder atomowych,
* emisja wymuszona, zderzeniami jąder atomowych z wysokoenergetycznymi produktami rozpadu, głównie neutronów,
* pochłanianie neutronów, przez jądra paliwa jak i powstałe w wyniku rozszczepienia jądra,
* [[Radioaktywność|rozpad promieniotwórczy]] [[izotopIzotopy promieniotwórczypromieniotwórcze|radionuklidów]], będących kolejnymi produktami rozpadu uranu (zgodnie z [[Szereg promieniotwórczy|szeregiem promieniotwórczym]]), w zasadzie do pominięcia,
 
Reakcje te powodują wydzielanie energii w formie promieniowania gamma oraz energii kinetycznej produktów rozpadu. Energie te przekształcają się w energię cieplną, której ilość może być oszacowana na podstawie [[deficyt masy|deficytu masy]].
W wyniku pojedynczego rozszczepienia atomu uranu powstają 2–3 wolne neutrony, w elektrowniach opartych na neutronach termicznych spowalniane są przez [[Moderator (fizyka)|moderator]], inicjują kolejne atomy uranu do rozpadu, tworząc tym samym [[reakcja łańcuchowa|reakcję łańcuchową]].
 
Za pomocą prętów kontrolnych, zbudowanych z substancji pochłaniających neutrony ([[Cyrkon (pierwiastek)|cyrkon]], [[hafn]]) steruje się szybkością takiej reakcji, a więc pośrednio szybkością wydzielania się ciepła.
 
Chłodziwo, pełniące w niektórych konstrukcjach jednocześnie rolę moderatora odbiera wydzielające się ciepło bezpośrednio z rdzenia i umożliwia przekazanie na zewnątrz reaktora atomowego, które następnie wykonuje pracę użytkową (np. napęd turbiny elektrycznej).
W przypadku jakiegokolwiek odstępstwa od nominalnej pracy reaktora, stosuje się do awaryjnego wyłączania reaktora pręty awaryjne. Pręty te wykonane są z materiałów silnie pochłaniających neutrony lub (te nowocześniejsze) z materiałów słabiej pochłaniających neutrony lecz rozmieszczonych w rdzeniu w bardziej optymalny sposób. Po wsunięciu (lub najczęściej zrzuceniu z elektromagnetycznych zaczepów) prętów awaryjnych do rdzenia reaktora, ustają w nim reakcje rozczepień wymuszonych.
 
W [[bombaBroń jądrowa#Bomba atomowa|bombie atomowej]] jej moc niszcząca jest tworzona poprzez wydzielenie ciepła w bardzo krótkim okresie powodujące wzrost [[temperatura|temperatury]] powietrza rzędu milionów stopni [[Skala Celsjusza|Celsjusza]], gwałtowny wzrost [[ciśnienie|ciśnienia]] powodującego wytworzenie [[fala uderzeniowa|fali uderzeniowej]].
 
Wzrost temperatury rdzenia nie jest aż tak spektakularny – potencjalnie istnieje możliwość stopienia rdzenia i przetopienia się do warstw gruntowych, do czego doszło w historii cywilnej [[energetyka jądrowa|energetyki jądrowej]] dwukrotnie: w elektrowni [[Wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island|Three Mile Island]] w [[1979]] (częściowe stopienie rdzenia) i w [[1986]] w elektrowni w [[Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu|Czarnobylu]].
 
== Zobacz też ==
{{wikisłownik|rdzeń}}
* [[reaktor jądrowy]]
 
 
 
[[Kategoria:Fizyka jądrowa]]