ما هي الأهمية في محطة الطاقة النووية؟

عندما يعمل مفاعل تقسيم الذرة لمحطة طاقة نووية بشكل طبيعي، يقال إنه "حرج" أو في حالة "حرجة". "

استخدام مصطلح" الحرجية "قد يبدو غير بديهي كوسيلة لوصف الحياة الطبيعية. في اللغة اليومية، غالبا ما تصف الكلمة الحالات التي تنطوي على كارثة. ومع ذلك، في سياق الطاقة النووية، "الحرجة" تشير إلى أن مفاعل يعمل بأمان.

- 1>>

الأهمية الحرجة هي دولة متوازنة

تستخدم المفاعلات النووية قضبان وقود اليورانيوم - أنابيب معدنية طويلة، نحيلة، زركونيوم تحتوي على حبيبات من المواد الانشطارية - لخلق الطاقة من خلال الانشطار. الانشطار هو عملية تقسيم نواة ذرات اليورانيوم لإطلاق النيوترونات التي بدورها تنقسم المزيد من الذرات، وإطلاق المزيد من النيوترونات. وتعني الأهمية الحاسمة أن مفاعلا يسيطر على تفاعل مستدام لسلسلة الانشطار، حيث ينشر كل حدث انشطار عددا كافيا من النيوترونات للحفاظ على سلسلة مستمرة من التفاعلات.

في حالة الحرجة المتوازنة، تنتج قضبان الوقود داخل مفاعل نووي وتخسر ​​عددا ثابتا من النيوترونات، ونظام الطاقة النووية مستقر.

تنتج الانشطار قدرا كبيرا من الطاقة في شكل حرارة عالية جدا والإشعاع. وهذا هو السبب في وجود المفاعلات في هياكل مغلقة تحت قبة سميكة من الخرسانة المسلحة القباب. وتسخر محطات الطاقة هذه الطاقة والحرارة لإنتاج البخار لدفع المولدات التي تنتج الكهرباء.

- 3>>

السيطرة على الأهمية الحرجة

عندما يبدأ المفاعل، يزداد عدد النيوترونات ببطء بطريقة تسيطر عليها. وتستخدم قضبان التحكم في امتصاص النيوترون في جوهر المفاعل لمعايرة إنتاج النيوترونات. تتكون قضبان التحكم من العناصر التي تمتص النيوترونات مثل الكادميوم والبورون أو الهفنيوم.

كلما قلصت القضبان إلى قلب المفاعل، ازدادت النيوترونات التي تمتصها القضبان وتحدث الانشطار الأقل. يقوم الفنيون بسحب أو خفض أسفل قضبان التحكم في قلب المفاعل اعتمادا على ما إذا كان المطلوب الانشطار أو إنتاج النيوترونات والطاقة أكثر أو أقل.

في حالة حدوث عطل، يمكن للفنيين أن يغرقوا قضبان التحكم عن بعد في قلب المفاعل لسحب النيوترونات بسرعة وإيقاف التفاعل النووي.

ما هو فوق الحرجة؟

عند بدء التشغيل، يتم وضع المفاعل النووي لفترة وجيزة في حالة تنتج المزيد من النيوترونات من الضياع. ويسمى هذا الشرط حالة "فوق الحرجة"، مما يسمح للسكان النيوترون لزيادة وزيادة قوة أن تنتج. عندما يتم التوصل إلى إنتاج الطاقة المطلوبة، يتم إجراء تعديلات لوضع المفاعل في حالة حرجة التي تحافظ على توازن النيوترونات وإنتاج الطاقة. في بعض الأحيان، مثل اغلاق الصيانة أو التزود بالوقود، يتم وضع المفاعلات في حالة "دون الحرجة" بحيث ينخفض ​​إنتاج النيوترون والطاقة.

وبعيدا عن الحالة المقلقة التي اقترحها اسمها، فإن الأهمية الحاسمة هي حالة مرغوبة وضرورية لمحطة طاقة نووية تنتج تيارا ثابتا ومستمرا من الطاقة.