TVEL is Gedetailleerde ontleding

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die artikel praat oor wat 'n TVEL is, waarvoor dit nodig is, waar dit gebruik word, hoe dit geskep word en of daar reaktore is wat nie TVEL gebruik nie.

Atoomtydperk

Seker die jongste vertakking van energie is kernkrag. Eers aan die einde van die 19de eeu kon wetenskaplikes gedeeltelik verstaan wat radioaktiwiteit, radioaktiewe verval is en watter stowwe hierdie eienskappe het. En hierdie kennis het baie lewens gekos, aangesien die nadelige effek van bestraling op lewende organismes vir 'n lang tyd onbekend gebly het.

Baie later is radioaktiewe materiale in beide die burgerlike lewe en in die weermag gebruik. Tans het alle ontwikkelde lande hul eie kernwapens en kernkragsentrales, wat jou toelaat om baie energie te kry ongeag fossielbrandstowwe of natuurlike hulpbronne soos water (ons praat van hidro-elektriese kragsentrales).

TVEL is…

Maar om 'n kernreaktor vir die produksie van elektrisiteit of ander doeleindes te bou, moet jy eers die toepaslike brandstof maak, want natuurlike uraan, hoewel dit radioaktiwiteit het, maar die energie daarvan is nie genoeg nie. Daarom gebruik die meeste tipes reaktore brandstof gebaseer op verrykte uraan, en dit, inword op sy beurt in spesiale toestelle genaamd TVEL gelaai. TVEL is 'n spesiale toestel wat deel is van 'n kernreaktor en kernbrandstof bevat. Ons sal hul ontwerp en tipe brandstof in meer besonderhede ontleed.

Ontwerp

Afhangende van die tipe reaktor, kan sommige parameters van brandstofelemente verskil, maar hul algemene ontwerp en toestelbeginsel is dieselfde. Om dit eenvoudig te stel, 'n TVEL is 'n hol buis wat gemaak is van 'n legering van sirkonium met 'n paar ander metale, waarin korrels uraandioksiedbrandstof geïnstalleer is.

Brandstof

Uranium is die mees "reisende" radioaktiewe materiaal; op die basis daarvan word baie ander isotope vervaardig, wat beide in die industrie en in wapens gebruik word. Die ontginning daarvan verskil nie veel van die ontginning van steenkool nie, en in sy natuurlike, natuurlike toestand is dit absoluut veilig vir mense. Die stories oor uraanmyne, waarheen lewenslange gevangenes gestuur word, is dus niks meer as 'n mite nie. 'n Persoon sal eerder sterf weens 'n gebrek aan sonlig en harde werk in die myn as aan bestralingsiekte.

Myn-uraan is baie eenvoudig – ontploffings breek die rots, waarna dit na die oppervlak afgelewer word, waar dit gesorteer en verder verwerk word. Die proses van uraanverryking kan op verskeie maniere uitgevoer word, maar in Rusland word dit met behulp van gassentrifuges gedoen. Eerstens word uraan in 'n gasvormige toestand omgeskakel, waarna die gas in sentrifuges geskei word onder die werking van sentrifugale krag endie verlangde isotope word geskei. Daarna word dit in uraandioksied omgeskakel, in tablette gedruk en in 'n brandstofstaaf gelaai. Dit is die algemeenste manier om brandstof vir brandstofselle te vervaardig.

Aansoek

Die aantal brandstofstawe in 'n reaktor hang af van die grootte, tipe en krag daarvan. Na vervaardiging word hulle in 'n reaktor gelaai, waar die kernvervalreaksie begin, waardeur 'n kragtige vrystelling van 'n groot hoeveelheid hitte plaasvind, wat as 'n energiebron dien. Die reaktorkrag kan ook beheer word deur die aantal brandstofelemente in die werkarea. Van tyd tot tyd, soos hulle gebruik word, word hulle vervang met nuwes, met "vars" uraandioksied tablette. So nou weet ons wat TVEL beteken, hoe hulle gemaak word en hoekom hulle hoegenaamd nodig is. Nie alle kernreaktors het egter sulke elemente nodig nie, en dit is RTG's.

RTG

'n Radio-isotoop termo-elektriese kragopwekker is 'n toestel wat in beginsel soortgelyk is aan kernreaktors, maar hul proses is nie gebaseer op 'n kettingreaksie van atoomverval nie, maar op hitte. Eenvoudig gestel, dit is 'n groot installasie wat baie hitte produseer met radioaktiewe materiaal, wat op sy beurt direk in elektrisiteit omgeskakel word. Anders as kernreaktors, het RTG's nie bewegende dele nie, hulle is meer betroubaar, kompak en duursaam. Maar terselfdertyd het hulle baie laer doeltreffendheid.

Hulle is hoofsaaklik gebruik in daardie toestande waar dit onmoontlik is om energie op ander maniere te verkry, of hierdie metodes is baie moeilik. In die jare van die USSR is RTG's verskaf aan navorsing enmeteorologiese stasies van die Verre Noorde, kusvuurtorings, seeboeie, ens.

Hulle dienslewe het tans verstryk, maar sommige van hulle bly steeds op hul oorspronklike basis en word dikwels nie eers op enige manier beskerm nie. As gevolg hiervan vind ongelukke plaas, byvoorbeeld nie-ysterhoudende metaaljagters het verskeie sulke installasies probeer afbreek en sterk bestraling ontvang, en in Georgië het plaaslike inwoners dit as hittebronne gebruik en ook stralingsiekte opgedoen.

So nou ken ons die ontwerp van brandstofelemente en het die definisie daarvan uitmekaar gehaal. TVEL is belangrike dele van die reaktor, waarsonder werking onmoontlik is.