Ядролық реактор, атомдық реактор – атом ядросы бөлінуінің басқарылатын тізбекті реакциясын жүзеге асыратын құрылғы. Оның негізгі бөліктеріне: ядролық отын (мысалы, уран не плутоний), баяулатқыш, шағылдырғыш, суытқыш), бақылау және өлшеу приборлары жатады. Ядролық реактор атом ядроларының бөлінуіне себепші болатын нейтрондардың энергетикалық спектріне қарай: шапшаң (нейтрондардың энергиясы 100 кэВ-тан жоғары), жылулық не баяу (нейтрондардың энергиясы 0,025 эВ) және аралық (нейтрондардың энергиясы 1 эВ-тан бірнеше кэВ-қа дейін) нейтрондар реакторы болып, ал баяулатқыштағы ядролық отынның таралу сипатына сәйкес гомогенді және гетерогенді ядролық реактор болып ажыратылады. ядролық реактор кейде пайдаланылатын баяулатқышына (мысалы, графит, бериллий, ауыр су, т.б.) не суытқышына (мысалы, сұйық металл, т.б.) қарай да бөлінеді. Өзін-өзі қуаттайтын тізбекті реакция уран-графитті ядролық реакторда Э.Фермидің басшылығымен 1942 ж. 2 желтоқсанда АҚШ-та алынды. Еуропадағы мұндай ең алғашқы ядролық реактор 1946 ж. КСРО-да И.В. Курчатовтың басшылығымен жасалды.
Ядролық физика | ||||||||||||||||||||||
· Ядролық реакция · Табиғи радиоактивтік
| ||||||||||||||||||||||
Тағы қараңыз «Физика порталы» |
Атомдардың ядроларын бөлетін немесе біріктіретін реакциялар арнайы қондырғыларда орындалады. Ондай қондырғыларды атомдық (ядролық) реакторлар немесе атомдық (ядролық) бомбалар деп атайды.
Атом реакторларындағы ядролық реакциялар басқарылатын жолмен іске асырылады, ал атом бомбаларында басқарусыз жарылыс түрінде орындалады.
Ең бірінші қолдан басқарылатын ядролық реактор АҚШ-тың Чикаго қаласының іргесінде Э. Фермидің басшылығымен 1942 жылдың 2 желтоқсанында іске қосылды. Екінші реактор, бұдан үш жыл өткен соң, КСРО-да Москва түбіндегі Серпухов қаласында И. В. Курчатовтың басшылығымен салынды.
Тізбекті реакция үздіксіз орындалуы үшін ядролық материалдың (уран, плутоний, т.с.с.) белгілі бір массасы болуы керек. Егер ядролық отынның массасы аз болса, онда нейтрондар өз жолында жеткілікті мөлшерде жарылатын ядроларды кездестірмейді де, сыртқы ортаға тарап кетеді. Сөйтіп, ядролық тізбекті реакция жүрмей қалады.
Тізбекті бөліну реакциясына қажетті ядролық материалдың ең аз массасын сындық масса дейді.
Уран-235 изотопы үшін сындық масса 23 килограмдай болады. Бұл — диаметрі 13 см болатын біртұтас уран кесегі. Атом бомбасында ядролық жарылыс затын біртұтас етіп жасамайды. Оны жеке-жеке бөлік түрінде орналастырады. Әр бөліктің массасы сындық массадан кіші болады. Абом бомбасын жару үшін арнайы тетік ядролық зарядтың жеке бөліктерін біріктіреді. Сөйтіп, олардың біртұтас массасы сындық массаға жетеді де, ядролық жарылыс іске асырылады.
Қазір көптеген елдерде әртүрлі ядролық реакторлар бар. Олар практикалық мақсаттарда, ғылыми-зерттеу жұмыстарында қолданылумен қатар, атом электростанцияларының (АЭС) да негізі болып табылады.
Ядролық реактордың негізгі бөлігін белсенді аумақ (активті зона) құрайды. Белсенді аумақ жылу шығарғыш элементтер (ЖШЭ) деп аталатын ядролық отынмен толтырылған таяқшалардан (5), оларды айнала қоршап тұрған графит тежегіштерден (3) тұрады. ЖШЭ-лерді айнала жылу тасығыш (6) сұйықтар ағып өтетін түтіктер орналасқан. Жылу тасығыш қызметін су немесе сұйық металл, мысалы, натрий атқарады.
Нейтрондардың сыртқы ортаға ұшып шығуын азайту үшін белсенді аумақты нейтрон қайтарғышпен (2) қаптайды. Сыртқы ортаны аса қауіпті сәулелерден қорғау үшін нейтрон қайтарғыштың сыртын калың болат сауытпен және биологиялық бетон қорғанмен (4) қоршайды.
Тізбекті реакцияны қопарылысқа жеткізбей басқарып отыру үшін белсенді аумаққа дер кезінде енгізуге болатын басқарушы және апаттық (авариялық) таяқшалар (1) да реактордың негізгі құрамдас бөлігі болады. Бұл таяқшалар нейтрондарды жұтып алатын заттардан жасалады.
ЖШЭ таяқшаларындағы ауыр элементтердің (уранның, плутонийдің, т. с. с.) ядролары бөлінгенде пайда болатын бөлшектер зор кинетикалық энергияға ие болады. Сондай-ақ, ядродан босаған энергияның біраз бөлігі ү-кванттардың электромагниттік энергиясына айналады. Бұл бөлшектер белсенді аумақта өзара және басқа да материалдармен бейберекет соқтығысуы салдарынан бірте-бірте тежеледі. Сөйтіп, олардың кинетикалық энергиясы мен сәулелік энергиясы жылу энергиясына айналады.
Белсенді аумақтағы артық жылу мөлшері жылу тасығыштарға беріліп, оларды буландырады. Жоғары қысымдағы бу электр энергиясын өндіретін бу турбиналары мен генераторларға беріледі.
Осылайша реакторларда бөлінген атом ядросының ішкі энергиясы туынды бөлшектердің кинетикалық және электромагниттік энергиясына, ал ол энергия жылу энергиясына, жылу энергиясы электр энергиясына айналады (159-сурет).
Пайдаланылған әдебиеттер
- Қазақ энциклопедиясы, 10 - том
- Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 240 бет. ISBN 9965-36-700-0
Бұл мақаланы Уикипедия сапа талаптарына лайықты болуы үшін уикилендіру қажет. |
уикипедия, wiki, кітап, кітаптар, кітапхана, мақала, оқу, жүктеу, тегін, тегін жүктеу, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, сурет, музыка, ән, фильм, кітап, ойын, ойындар, ұялы, андроид, iOS, apple, ұялы телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ДК, веб, компьютер
Yadrolyk reaktor atomdyk reaktor atom yadrosy bolinuinin baskarylatyn tizbekti reakciyasyn zhүzege asyratyn kurylgy Onyn negizgi bolikterine yadrolyk otyn mysaly uran ne plutonij bayaulatkysh shagyldyrgysh suytkysh bakylau zhәne olsheu priborlary zhatady Yadrolyk reaktor atom yadrolarynyn bolinuine sebepshi bolatyn nejtrondardyn energetikalyk spektrine karaj shapshan nejtrondardyn energiyasy 100 keV tan zhogary zhylulyk ne bayau nejtrondardyn energiyasy 0 025 eV zhәne aralyk nejtrondardyn energiyasy 1 eV tan birneshe keV ka dejin nejtrondar reaktory bolyp al bayaulatkyshtagy yadrolyk otynnyn taralu sipatyna sәjkes gomogendi zhәne geterogendi yadrolyk reaktor bolyp azhyratylady yadrolyk reaktor kejde pajdalanylatyn bayaulatkyshyna mysaly grafit berillij auyr su t b ne suytkyshyna mysaly sujyk metall t b karaj da bolinedi Өzin ozi kuattajtyn tizbekti reakciya uran grafitti yadrolyk reaktorda E Fermidin basshylygymen 1942 zh 2 zheltoksanda AҚSh ta alyndy Europadagy mundaj en algashky yadrolyk reaktor 1946 zh KSRO da I V Kurchatovtyn basshylygymen zhasaldy Yadrolyk fizika Yadrolyk reakciya Tabigi radioaktivtik Yadronyn nuklondyk modeliYadrodagy nuklondardyn bajlanys energiyasyTabigi radioaktivtikRadioaktivti ydyrau zanyYadrolyk reaktorTermoyadrolyk reakciyalarRadiaciyadan korganuBelgili galymdarBekkerel Bor Kyuri M Kyuri P Rezerford Fermikoru ondeuTagy karanyz Fizika portaly Crocus yadrolyk reaktory Atomdardyn yadrolaryn boletin nemese biriktiretin reakciyalar arnajy kondyrgylarda oryndalady Ondaj kondyrgylardy atomdyk yadrolyk reaktorlar nemese atomdyk yadrolyk bombalar dep atajdy Atom reaktorlaryndagy yadrolyk reakciyalar baskarylatyn zholmen iske asyrylady al atom bombalarynda baskarusyz zharylys tүrinde oryndalady En birinshi koldan baskarylatyn yadrolyk reaktor AҚSh tyn Chikago kalasynyn irgesinde E Fermidin basshylygymen 1942 zhyldyn 2 zheltoksanynda iske kosyldy Ekinshi reaktor budan үsh zhyl otken son KSRO da Moskva tүbindegi Serpuhov kalasynda I V Kurchatovtyn basshylygymen salyndy Tizbekti reakciya үzdiksiz oryndaluy үshin yadrolyk materialdyn uran plutonij t s s belgili bir massasy boluy kerek Eger yadrolyk otynnyn massasy az bolsa onda nejtrondar oz zholynda zhetkilikti molsherde zharylatyn yadrolardy kezdestirmejdi de syrtky ortaga tarap ketedi Sojtip yadrolyk tizbekti reakciya zhүrmej kalady Tizbekti bolinu reakciyasyna kazhetti yadrolyk materialdyn en az massasyn syndyk massa dejdi Uran 235 izotopy үshin syndyk massa 23 kilogramdaj bolady Bul diametri 13 sm bolatyn birtutas uran kesegi Atom bombasynda yadrolyk zharylys zatyn birtutas etip zhasamajdy Ony zheke zheke bolik tүrinde ornalastyrady Әr boliktin massasy syndyk massadan kishi bolady Abom bombasyn zharu үshin arnajy tetik yadrolyk zaryadtyn zheke bolikterin biriktiredi Sojtip olardyn birtutas massasy syndyk massaga zhetedi de yadrolyk zharylys iske asyrylady Қazir koptegen elderde әrtүrli yadrolyk reaktorlar bar Olar praktikalyk maksattarda gylymi zertteu zhumystarynda koldanylumen katar atom elektrostanciyalarynyn AES da negizi bolyp tabylady Yadrolyk reaktordyn negizgi boligin belsendi aumak aktivti zona kurajdy Belsendi aumak zhylu shygargysh elementter ZhShE dep atalatyn yadrolyk otynmen toltyrylgan tayakshalardan 5 olardy ajnala korshap turgan grafit tezhegishterden 3 turady ZhShE lerdi ajnala zhylu tasygysh 6 sujyktar agyp otetin tүtikter ornalaskan Zhylu tasygysh kyzmetin su nemese sujyk metall mysaly natrij atkarady Nejtrondardyn syrtky ortaga ushyp shyguyn azajtu үshin belsendi aumakty nejtron kajtargyshpen 2 kaptajdy Syrtky ortany asa kauipti sәulelerden korgau үshin nejtron kajtargyshtyn syrtyn kalyn bolat sauytpen zhәne biologiyalyk beton korganmen 4 korshajdy Tizbekti reakciyany koparylyska zhetkizbej baskaryp otyru үshin belsendi aumakka der kezinde engizuge bolatyn baskarushy zhәne apattyk avariyalyk tayakshalar 1 da reaktordyn negizgi kuramdas boligi bolady Bul tayakshalar nejtrondardy zhutyp alatyn zattardan zhasalady ZhShE tayakshalaryndagy auyr elementterdin urannyn plutonijdin t s s yadrolary bolingende pajda bolatyn bolshekter zor kinetikalyk energiyaga ie bolady Sondaj ak yadrodan bosagan energiyanyn biraz boligi ү kvanttardyn elektromagnittik energiyasyna ajnalady Bul bolshekter belsendi aumakta ozara zhәne baska da materialdarmen bejbereket soktygysuy saldarynan birte birte tezheledi Sojtip olardyn kinetikalyk energiyasy men sәulelik energiyasy zhylu energiyasyna ajnalady Belsendi aumaktagy artyk zhylu molsheri zhylu tasygyshtarga berilip olardy bulandyrady Zhogary kysymdagy bu elektr energiyasyn ondiretin bu turbinalary men generatorlarga beriledi Osylajsha reaktorlarda bolingen atom yadrosynyn ishki energiyasy tuyndy bolshekterdin kinetikalyk zhәne elektromagnittik energiyasyna al ol energiya zhylu energiyasyna zhylu energiyasy elektr energiyasyna ajnalady 159 suret Pajdalanylgan әdebietterҚazak enciklopediyasy 10 tom Fizika zhәne astronomiya Zhalpy bilim beretin mekteptin 9 synybyna arnalgan okulyk Өnd tolykt 2 bas R Basharuly D Қazakbaeva U Tokbergenova N Bekbasar Almaty Mektep baspasy 2009 240 bet ISBN 9965 36 700 0Bul makalany Uikipediya sapa talaptaryna lajykty boluy үshin uikilendiru kazhet