TVEL е ... Подробен анализ

Статията разказва какво е TVEL, защо е необходимо, къде се използва, как се създава и дали има реактори, които не използват TVEL.

Атомна възраст

Вероятно ядрената енергетика е най-младата. Едва в края на XIX век учените са успяли да разберат частично какво е радиоактивността, радиоактивно разпадане и какви вещества притежават тези свойства. И много от тези знания струват живота, тъй като вредното въздействие на радиацията върху живите организми за дълго време остава неизвестно.

Много по-късно радиоактивните материали се използват както в цивилния живот, така и в армията. Понастоящем всички развити страни разполагат с ядрени оръжия и атомни електроцентрали, които им позволяват да получават голямо количество енергия, независимо от изкопаемите горива или природните ресурси, като вода (става въпрос за водноелектрически централи).

TVEL ishellip-

Но за да се изгради атомен реактор за производството на електроенергия или за други цели, първо трябва да направите подходящото гориво, защото естественият уран, въпреки че има радиоактивност, но енергията му не е достатъчна. Тъй като повечето видове реактори използват гориво на базата на обогатен уран, и от своя страна се зарежда в специални устройства, наречени TVEL. TVEL е специално устройство, което е част от ядрения реактор и съдържа ядрено гориво. Тяхната конструкция и вид гориво ще разгледаме по-подробно.

дизайн

В зависимост от вида на реактора, някои параметри на горивните елементи могат да се различават, но общият им дизайн и принцип на устройството са еднакви. По-опростено, TVEL е куха тръба, изработена от циркониева сплав с някои други метали, в която са монтирани таблетки гориво от уран-диоксид.

гориво

Уранът е най;"действащият" радиоактивен материал, на базата на който се произвеждат много други изотопи, използвани както в промишлеността, така и в оръжията. Производството му се различава малко от извличането на въглища, но в естественото му естествено състояние е абсолютно безопасно за хората. Така че историите за уранови мини, къде се отнасят доживотна присъда затворници, не е нищо повече от мит. Човек е по-вероятно да умре от липсата на слънчева светлина и упорита работа в рудника, отколкото от радиационна болест.

Получаването на уран е много проста - експлозиите разбиват скалата, след което се доставят на повърхността, където се сортират и обработват по-нататък. Процесът на обогатяване на уран може да се извърши по различни начини, но в Русия се извършва с помощта на газови центрофуги. Първо, уранът се превръща в газово състояние, след което газът в центрофугите се отделя и необходимите изотопи се разделят чрез центробежна сила. След това те се превръщат в уран-диоксид, пресовани в таблетки и натоварени в TVEL. Това е най-разпространеният начин за производство на гориво за горивни елементи.

приложение

Броят на горивните елементи в реактора зависи от неговия размер, вид и мощност. След като се произвеждат, те се зареждат в реактора, където започва реакцията на ядрено разпадане, което води до мощно освобождаване на огромно количество топлина, което е източникът на енергия. Също така мощността на реактора може да се контролира от броя на горивните елементи в работната зона. От време на време, тъй като те се използват, те се заменят с нови, с "свежи" пелети уран-диоксид. Така че сега знаем какво означава TVEL, как са направени и защо са необходими. Не всички ядрени реактори обаче се нуждаят от такива елементи, а това са RTG.

RTG

радиоизотопни термоелектрически генератор - това устройство, което по принцип е подобно на ядрените реактори, но техният процес не се основава на верижната реакция на разпадането на атомите, а на термичния. Просто казано, това е голяма инсталация, която произвежда много топлина с радиоактивно вещество, което от своя страна се превръща директно в електричество. За разлика от ядрените реактори RTG нямат движещи се части, те са по-надеждни, компактни и издръжливи. Но те имат много по-ниска ефективност.

Те са били използвани главно в тези условия, при които е невъзможно да се получи енергия по други начини, или тези методи са много трудни. През годините на СССР RTG бяха снабдени с изследователски и метеорологични станции на Далечния север, брегови маяци, морски буйове и др.

Понастоящем техният срок на експлоатация е изтекъл, но някои от тях все още остават в оригиналните базисни райони и често не са дори защитени. В резултат на това се случват нещастия, например няколко такива инсталации, ловци на цветни метали се опитват да се разглобяват и получават силно облъчване, а в Грузия местните жители ги използват като източници на топлина и също са подложени на радиационна болест.

Така че сега познаваме структурата на горивните елементи и демонтираме тяхното определение. TVEL са важни части на реактора, работа без която е невъзможно.