TVEL është Analizë e detajuar

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Artikulli flet për atë që është një TVEL, për çfarë nevojitet, ku përdoret, si krijohet dhe nëse ka reaktorë që nuk përdorin TVEL.

Epoka atomike

Ndoshta dega më e re e energjisë është bërthamore. Vetëm në fund të shekullit të 19-të, shkencëtarët ishin në gjendje të kuptonin pjesërisht se çfarë është radioaktiviteti, prishja radioaktive dhe cilat substanca kanë këto veti. Dhe kjo njohuri kushtoi shumë jetë, pasi efekti i dëmshëm i rrezatimit në organizmat e gjallë mbeti i panjohur për një kohë të gjatë.

Shumë më vonë, materialet radioaktive u përdorën si në jetën civile ashtu edhe në ushtri. Aktualisht, të gjitha vendet e zhvilluara kanë armët e tyre bërthamore dhe termocentralet e tyre bërthamore, të cilat ju lejojnë të merrni shumë energji pavarësisht nga lëndët djegëse fosile apo burimet natyrore si uji (po flasim për hidrocentrale).

TVEL është…

Por për të ndërtuar një reaktor bërthamor për prodhimin e energjisë elektrike ose për qëllime të tjera, fillimisht duhet bërë karburanti i duhur, sepse uraniumi natyror, megjithëse ka radioaktivitet, por energjia e tij nuk mjafton. Prandaj, shumica e llojeve të reaktorëve përdorin karburant të bazuar në uranium të pasuruar, dhe ai, nënga ana tjetër, ngarkohet në pajisje speciale të quajtura TVEL. TVEL është një pajisje speciale që është pjesë e një reaktori bërthamor dhe përmban lëndë djegëse bërthamore. Ne do të analizojmë dizajnin e tyre dhe llojin e karburantit në më shumë detaje.

Dizajn

Në varësi të llojit të reaktorit, disa parametra të elementeve të karburantit mund të ndryshojnë, por dizajni i tyre i përgjithshëm dhe parimi i pajisjes janë të njëjta. Për ta thënë thjesht, një TVEL është një tub i zbrazët i bërë nga një aliazh zirkoniumi me disa metale të tjera, në të cilin janë instaluar peletat e karburantit të dioksidit të uraniumit.

Karburanti

Uraniumi është materiali radioaktiv më "udhëtues"; në bazë të tij prodhohen shumë izotope të tjerë, të përdorur si në industri ashtu edhe në armë. Nxjerrja e tij nuk është shumë e ndryshme nga nxjerrja e qymyrit, dhe në gjendjen e tij natyrore, natyrore, është absolutisht i sigurt për njerëzit. Pra, historitë për minierat e uraniumit, ku dërgohen të burgosurit e përjetshëm, nuk janë gjë tjetër veçse një mit. Një person do të preferonte të vdiste nga mungesa e dritës së diellit dhe puna e palodhur në minierë sesa nga sëmundja e rrezatimit.

Uraniumi në minierë është shumë i thjeshtë - shpërthimet thyejnë shkëmbin, pas së cilës ai shpërndahet në sipërfaqe, ku klasifikohet dhe përpunohet më tej. Procesi i pasurimit të uraniumit mund të kryhet në mënyra të ndryshme, por në Rusi kjo bëhet duke përdorur centrifuga gazi. Së pari, uraniumi shndërrohet në gjendje të gaztë, pas së cilës gazi ndahet në centrifuga nën veprimin e forcës centrifugale dhendahen izotopet e dëshiruara. Pas kësaj, ato shndërrohen në dioksid uraniumi, shtypen në tableta dhe ngarkohen në një shufër karburanti. Kjo është mënyra më e zakonshme për të prodhuar karburant për qelizat e karburantit.

Aplikacion

Numri i shufrave të karburantit në një reaktor varet nga madhësia, lloji dhe fuqia e tij. Pas prodhimit, ato ngarkohen në një reaktor, ku fillon reaksioni i kalbjes bërthamore, si rezultat i të cilit ndodh një lëshim i fuqishëm i një sasie të madhe nxehtësie, e cila shërben si burim energjie. Gjithashtu, fuqia e reaktorit mund të kontrollohet nga numri i elementeve të karburantit në zonën e punës. Herë pas here, teksa përdoren, zëvendësohen me të reja, me tableta “të freskëta” të dioksidit të uraniumit. Pra, tani e dimë se çfarë do të thotë TVEL, si bëhen dhe pse nevojiten fare. Megjithatë, jo të gjithë reaktorët bërthamorë kanë nevojë për elementë të tillë, dhe këta janë RTG.

RTG

Një gjenerator termoelektrik radioizotop është një pajisje që në parim është e ngjashme me reaktorët bërthamorë, por procesi i tyre bazohet jo në një reaksion zinxhir të prishjes atomike, por në nxehtësi. E thënë thjesht, ky është një instalim i madh që prodhon shumë nxehtësi me material radioaktiv, i cili, nga ana tjetër, shndërrohet drejtpërdrejt në energji elektrike. Ndryshe nga reaktorët bërthamorë, RTG-të nuk kanë pjesë lëvizëse, ato janë më të besueshme, kompakte dhe të qëndrueshme. Por në të njëjtën kohë ato kanë efikasitet shumë më të ulët.

Ato përdoreshin kryesisht në ato kushte ku është e pamundur të merret energji në mënyra të tjera, ose këto metoda janë shumë të vështira. Në vitet e BRSS, RTG-të u furnizuan për kërkime dhestacionet meteorologjike të Veriut të Largët, fenerë bregdetarë, bova deti, etj.

Aktualisht, jeta e tyre e shërbimit ka skaduar, por disa prej tyre mbeten ende në bazat e tyre origjinale dhe shpesh as nuk mbrohen në asnjë mënyrë. Si rezultat, ndodhin aksidente, për shembull, gjuetarët e metaleve me ngjyra u përpoqën të çmontonin disa instalime të tilla dhe morën rrezatim të fortë, dhe në Gjeorgji, banorët vendas i përdorën ato si burime nxehtësie dhe gjithashtu pësuan sëmundje nga rrezatimi.

Pra, tani ne e dimë dizajnin e elementeve të karburantit dhe kemi çmontuar përkufizimin e tyre. TVEL janë pjesë të rëndësishme të reaktorit, pa të cilët funksionimi është i pamundur.