TVEL bu Batafsil tahlil

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Maqolada TVEL nima ekanligi, u nima uchun kerakligi, qayerda ishlatilishi, qanday yaratilganligi va TVELdan foydalanmaydigan reaktorlar bor-yoʻqligi haqida soʻz boradi.

Atom davri

Energiyaning eng yosh tarmogʻi yadrodir. Faqat 19-asrning oxirida olimlar radioaktivlik, radioaktiv parchalanish nima ekanligini va qanday moddalar bu xususiyatlarga ega ekanligini qisman tushunishga muvaffaq bo'lishdi. Va bu bilim ko'p odamlarning hayotiga zomin bo'ldi, chunki radiatsiyaning tirik organizmlarga zararli ta'siri uzoq vaqt davomida noma'lum edi.

Keyinchalik radioaktiv materiallar fuqarolik hayotida ham, harbiy sohada ham qoʻllanila boshlandi. Hozirgi vaqtda barcha rivojlangan mamlakatlar o'zlarining yadroviy qurollari va atom elektr stantsiyalariga ega bo'lib, ular qazib olinadigan yoqilg'idan yoki suv kabi tabiiy resurslardan qat'iy nazar ko'p energiya olish imkonini beradi (gap GESlar haqida ketmoqda).

TVEL bu…

Ammo elektr energiyasi yoki boshqa maqsadlarda ishlab chiqarish uchun yadro reaktorini qurish uchun avvalo tegishli yoqilgʻini tayyorlash kerak, chunki tabiiy uran radioaktivlikka ega boʻlsa-da, lekin energiya yetarli emas. Shuning uchun ko'pgina turdagi reaktorlar boyitilgan uranga asoslangan yoqilg'idan foydalanadi va uo'z navbatida, TVEL deb nomlangan maxsus qurilmalarga yuklanadi. TVEL - yadroviy reaktorning bir qismi bo'lgan va yadro yoqilg'isini o'z ichiga olgan maxsus qurilma. Biz ularning dizayni va yoqilg‘i turini batafsil tahlil qilamiz.

Dizayn

Reaktor turiga qarab, yoqilg'i elementlarining ba'zi parametrlari farq qilishi mumkin, ammo ularning umumiy dizayni va qurilma printsipi bir xil. Oddiy qilib aytganda, TVEL - bu tsirkoniyning boshqa metallar bilan qotishmasidan yasalgan ichi bo'sh trubka bo'lib, uning ichiga uran dioksidi yoqilg'isi pelletlari o'rnatiladi.

Yoqilg'i

Uran eng "sayohat qiluvchi" radioaktiv material bo'lib, uning asosida sanoatda ham, qurollarda ham qo'llaniladigan ko'plab boshqa izotoplar ishlab chiqariladi. Uning qazib olinishi ko'mir qazib olishdan unchalik farq qilmaydi va tabiiy, tabiiy holatida odamlar uchun mutlaqo xavfsizdir. Demak, umrbod qamoq jazosiga hukm qilingan mahbuslar yuborilgan uran konlari haqidagi hikoyalar afsonadan boshqa narsa emas. Odam radiatsiya kasalligidan ko'ra, quyosh nuri etishmasligi va konda mashaqqatli mehnatdan o'lganni afzal ko'radi.

Uranni qazib olish juda oddiy - portlashlar natijasida tosh buziladi, shundan so'ng u yer yuzasiga chiqariladi, u erda saralanadi va keyinchalik qayta ishlanadi. Uranni boyitish jarayoni turli usullar bilan amalga oshirilishi mumkin, ammo Rossiyada bu gaz sentrifugalari yordamida amalga oshiriladi. Birinchidan, uran gazsimon holatga aylanadi, shundan so'ng gaz markazdan qochma kuch ta'sirida santrifugalarda ajratiladi vakerakli izotoplar ajratiladi. Shundan so'ng ular uran dioksidiga aylanadi, planshetlarga bosiladi va yonilg'i tayog'iga yuklanadi. Bu yonilg'i xujayralari uchun yoqilg'i ishlab chiqarishning eng keng tarqalgan usuli.

Ilova

Reaktordagi yonilg'i tayoqchalarining soni uning hajmi, turi va quvvatiga bog'liq. Ishlab chiqarilgandan so'ng, ular reaktorga yuklanadi, u erda yadroviy parchalanish reaktsiyasi boshlanadi, buning natijasida energiya manbai bo'lib xizmat qiladigan juda katta miqdordagi issiqlikning kuchli chiqishi sodir bo'ladi. Shuningdek, reaktor quvvati ish joyidagi yonilg'i elementlari soni bilan boshqarilishi mumkin. Vaqti-vaqti bilan, ular ishlatilganda, ular yangilari bilan, "yangi" uran dioksidi tabletkalari bilan almashtiriladi. Shunday qilib, endi biz TVEL nimani anglatishini, ular qanday yaratilganligini va umuman nima uchun kerakligini bilamiz. Biroq, barcha yadroviy reaktorlar bunday elementlarga muhtoj emas va ular RTG.

RTG

Radioizotopli termoelektr generator - bu printsipial jihatdan yadro reaktorlariga o'xshash qurilma, lekin ularning jarayoni atom parchalanishining zanjirli reaktsiyasiga emas, balki issiqlikka asoslangan. Oddiy qilib aytganda, bu radioaktiv material bilan juda ko'p issiqlik ishlab chiqaradigan, o'z navbatida, to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylanadigan katta qurilma. Yadro reaktorlaridan farqli o'laroq, RTGlar harakatlanuvchi qismlarga ega emas, ular ishonchli, ixcham va bardoshlidir. Lekin ayni paytda ular ancha past samaradorlikka ega.

Ular asosan energiyani boshqa yo'l bilan olish mumkin bo'lmagan yoki bu usullar juda qiyin bo'lgan sharoitlarda ishlatilgan. SSSR yillarida RTGlar tadqiqot vaUzoq Shimol meteorologik stantsiyalari, qirg'oq mayoqlari, dengiz kemalari va boshqalar.

Hozirda ularning xizmat muddati tugagan, biroq ularning ba'zilari hali ham asl bazasida qolmoqda va ko'pincha hech qanday tarzda himoyalanmagan. Natijada, baxtsiz hodisalar ro'y beradi, masalan, rangli metall ovchilar bir nechta bunday qurilmalarni demontaj qilishga urinib ko'rdilar va kuchli radiatsiya oldilar, Gruziyada esa mahalliy aholi ularni issiqlik manbai sifatida ishlatishdi va nurlanish kasalligiga ham duch kelishdi.

Shunday qilib, endi biz yonilg'i elementlarining dizaynini bilamiz va ularning ta'rifini demontaj qildik. TVEL reaktorning muhim qismlari bo'lib, ularsiz ishlashning iloji yo'q.