تاریخ:
چیکن بندری سالم و خوشمزه؛ یک غذای سریع و متفاوت 
درس نود و سه
راکتور هستهای چیست و چگونه کار میکند؟ هرآنچه باید درباره قلب نیروگاههای اتمی بدانید
راکتور هستهای قلب تپنده نیروگاههای اتمی، با استفاده از پدیدهای شگفتانگیز انرژی عظیمی تولید میکند که درک مکانیزم پیچیده آن برای تامین برق آینده ضروری است.
آمریکا بیشترین تعداد نیروگاههای هستهای را در جهان دارد، با این حال بحث پیرامون انرژی هستهای همواره داغ و پرچالش بوده است. اما فراتر از این بحثها، علم نسبتا سادهای پشت کارکرد این دستگاههای پیچیده نهفته است. درک شکافت هستهای و نحوه مهار آن برای تولید برق، کلید فهم عملکرد راکتورهای اتمی است. این مقاله به بررسی مبانی و نحوه کارکرد این فناوری حیاتی میپردازد.
راکتور هستهای چگونه کار میکند؟
به گزارش گجت نیوز، همه راکتورهای هستهای بر اساس اصول فیزیکی یکسانی کار میکنند. در هسته راکتور، گلولههای سوخت (اغلب اورانیوم) درون میلههای سوخت قرار گرفتهاند.
مکانیسم اصلی تولید انرژی، واکنش زنجیرهای شکافت هستهای است. این فرایند زمانی آغاز میشود که ذرات زیراتمی نوترون با اتمهای اورانیوم برخورد میکنند. با هر برخورد، اتم به دو اتم کوچکتر تقسیم شده و نوترونهای اضافی آزاد میشوند که به نوبه خود با اتمهای اورانیوم دیگر برخورد کرده و واکنش زنجیرهای را ادامه میدهند.
کنترل این واکنش برای جلوگیری از ادامه بدون کنترل آن حیاتی است. این کار عمدتاً با استفاده از میلههای کنترل انجام میشود. این میلهها که از موادی مانند بور و نقره ساخته شدهاند، نوترونهای اضافی را جذب کرده و میتوانند سرعت واکنش را تنظیم یا حتی متوقف کنند. آب نیز در این سیستم نقش دوگانهای ایفا میکند؛ هم بهعنوان تعدیلکننده سرعت نوترونها و هم بهعنوان خنککننده برای دفع گرمای مازاد.
یک چالش مهم در عملیات راکتور هستهای، مدیریت میلههای سوخت مصرفشده است. این میلهها به شدت رادیواکتیو باقی میمانند و ذخیرهسازی ایمن آنها یکی از بزرگترین مسائل پیش روی صنعت هستهای است.
انواع راکتورهای هستهای تجاری و نظامی
بهطور کلی، دو نوع اصلی از راکتورهای هستهای تجاری وجود دارد: راکتورهای آب فشرده (PWRs – Pressurized Water Reactors) و راکتورهای آب جوش (BWRs – Boiling Water Reactors). تفاوت اصلی آنها در نحوه مدیریت آب و چرخه بخار درون راکتور است.
راکتورهای آب فشرده (PWR) که رایجترین نوع (حدود ۶۵ درصد از راکتورهای تجاری ایالات متحده) محسوب میشوند، آب را در یک مدار بسته و تحت فشار بالا نگه میدارند تا از جوش آمدن آن جلوگیری شود. آب گرم شده توسط واکنش هستهای از طریق مبدل حرارتی به مدار ثانویه منتقل میشود. بخار حاصل از این مدار ثانویه است که توربینها را به حرکت درآورده و برق تولید میکند.
در مقابل، راکتورهای آب جوش (BWR) آب را مستقیما به هسته راکتور پمپ کرده و بخار تولید شده را مستقیما از طریق سیستمی از لولهها به سمت توربینها هدایت میکنند. بخار باقیمانده سپس متراکم شده و به هسته بازگردانده میشود.
علاوه بر راکتورهای تجاری، کشتیهای هستهای نیروی دریایی ایالات متحده، مانند ناو هواپیمابر USS Gerald R. Ford، از نسخههای کوچکتر راکتورهای آب فشرده استفاده میکنند. تفاوت کلیدی این راکتورهای نظامی در استفاده از اورانیوم با غنای بالا (HEU – Highly Enriched Uranium) بهجای اورانیوم با غنای پایین (LEU – Low Enriched Uranium) است که در راکتورهای تجاری به کار میرود. چگالی انرژی بسیار بالاتر HEU به این کشتیها امکان میدهد تا دهها سال بدون نیاز به سوختگیری مجدد کار کنند.
لینک کوتاه: کپی لینک
زاکانی: آمریکا به ۱۸ اتوبوس چینی حین انتقال دریایی به ایران، آسیب زده «شفرونی» رفع توقیف شد پیادهروی ۲۰ دقیقهای چه بلایی سر روده میآورد؟ پاسخ دانشمندان بازداشت یک مرد افغانستانی در پرونده دختر گمشده ایرانی بیشترین درآمد خالص کارکنان در میان کشورهای سازمان همکاری و توسعه اقتصادی چطور برای رقابت ۲ میلیاردی FC26 آماده شویم؟ منظره دیده نشده از داخل «سفارت آلمان» در قلهک تهران و در عصر قاجار آمریکا؛ بنزین 4.5 و گازوئیل 6.5 دلار شد از استیو جابز تا ساتیا نادلا؛ مدیران چگونه به سرمایه شرکتها تبدیل میشوند؟ موارد ممنوعه داخل کابین هواپیما را بشناسید! آلو خشک را صبح بخوریم یا شب؟؛ بهترین زمان برای رفع یبوست و بهبود گوارش آخرین وضعیت بازار رمزارزها در جهان/سرمایه به صندوقهای بیتکوین بازگشت چگونه مدیران ایرانی بدون گرفتاری در حاشیه، اعتبار حرفهای بسازند؟ حکم قصاص نامادری حلما ۱۱ ساله تأیید شد؛ شمارش معکوس برای اجرای حکم در رویداد «متا کانکت ۲۰۲۶» منتظر چه فناوریهایی باشیم؟