TVEL ialah Analisis terperinci

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Artikel tersebut membincangkan tentang apa itu TVEL, untuk apa ia diperlukan, di mana ia digunakan, cara ia dicipta dan sama ada terdapat reaktor yang tidak menggunakan TVEL.

Zaman Atom

Mungkin cabang tenaga termuda ialah nuklear. Hanya pada penghujung abad ke-19, saintis dapat memahami sebahagian daripada radioaktiviti, pereputan radioaktif, dan bahan apa yang mempunyai sifat ini. Dan pengetahuan ini mengorbankan banyak nyawa, memandangkan kesan buruk sinaran pada organisma hidup kekal tidak diketahui untuk masa yang lama.

Lebih lama kemudian, bahan radioaktif telah digunakan dalam kehidupan awam dan dalam tentera. Pada masa ini, semua negara maju mempunyai senjata nuklear dan loji kuasa nuklear mereka sendiri, yang membolehkan anda mendapatkan banyak tenaga tanpa mengira bahan api fosil atau sumber semula jadi seperti air (kita bercakap tentang loji kuasa hidroelektrik).

TVEL ialah…

Tetapi untuk membina reaktor nuklear untuk pengeluaran elektrik atau tujuan lain, pertama anda perlu membuat bahan api yang sesuai, kerana uranium semulajadi, walaupun ia mempunyai radioaktiviti, tetapi tenaganya tidak mencukupi. Oleh itu, kebanyakan jenis reaktor menggunakan bahan api berdasarkan uranium yang diperkaya, dan ia, dalamseterusnya, dimuatkan ke dalam peranti khas yang dipanggil TVEL. TVEL ialah peranti khas yang merupakan sebahagian daripada reaktor nuklear dan mengandungi bahan api nuklear. Kami akan menganalisis reka bentuk dan jenis bahan api mereka dengan lebih terperinci.

Reka bentuk

Bergantung pada jenis reaktor, beberapa parameter elemen bahan api mungkin berbeza, tetapi reka bentuk am dan prinsip perantinya adalah sama. Ringkasnya, TVEL ialah tiub berongga yang diperbuat daripada aloi zirkonium dengan beberapa logam lain, di mana pelet bahan api uranium dioksida dipasang.

Petrol

Uranium ialah bahan radioaktif yang paling "mengembara"; berdasarkannya, banyak isotop lain dihasilkan, digunakan dalam industri dan dalam senjata. Pengekstrakannya tidak jauh berbeza dengan pengekstrakan arang batu, dan dalam keadaan semula jadi, ia benar-benar selamat untuk manusia. Jadi cerita tentang lombong uranium, di mana banduan yang dihukum seumur hidup dihantar, tidak lebih daripada mitos. Seseorang lebih rela mati akibat kekurangan cahaya matahari dan kerja keras di lombong daripada akibat penyakit radiasi.

Uranium lombong sangat mudah - letupan memecahkan batu, selepas itu ia dihantar ke permukaan, di mana ia diisih dan diproses selanjutnya. Proses pengayaan uranium boleh dilakukan dalam pelbagai cara, tetapi di Rusia ini dilakukan menggunakan emparan gas. Pertama, uranium ditukar kepada keadaan gas, selepas itu gas diasingkan dalam emparan di bawah tindakan daya emparan danisotop yang dikehendaki diasingkan. Selepas itu, ia ditukar menjadi uranium dioksida, ditekan ke dalam tablet dan dimuatkan ke dalam rod bahan api. Ini ialah cara paling biasa untuk menghasilkan bahan api untuk sel bahan api.

Permohonan

Bilangan rod bahan api dalam reaktor bergantung pada saiz, jenis dan kuasanya. Selepas pembuatan, mereka dimuatkan ke dalam reaktor, di mana tindak balas pereputan nuklear bermula, akibatnya pelepasan kuat sejumlah besar haba berlaku, yang berfungsi sebagai sumber tenaga. Juga, kuasa reaktor boleh dikawal oleh bilangan elemen bahan api di kawasan kerja. Dari semasa ke semasa, semasa ia digunakan, ia digantikan dengan yang baru, dengan tablet uranium dioksida "segar". Jadi sekarang kita tahu apa maksud TVEL, bagaimana ia dibuat dan mengapa ia diperlukan sama sekali. Walau bagaimanapun, tidak semua reaktor nuklear memerlukan elemen sedemikian, dan ini adalah RTG.

RTG

Penjana termoelektrik radioisotop ialah peranti yang pada prinsipnya serupa dengan reaktor nuklear, tetapi prosesnya bukan berdasarkan tindak balas rantaian pereputan atom, tetapi pada haba. Ringkasnya, ini adalah pemasangan besar yang menghasilkan banyak haba dengan bahan radioaktif, yang seterusnya, ditukar terus kepada elektrik. Tidak seperti reaktor nuklear, RTG tidak mempunyai bahagian yang bergerak, ia lebih dipercayai, padat dan tahan lama. Tetapi pada masa yang sama ia mempunyai kecekapan yang jauh lebih rendah.

Ia digunakan terutamanya dalam keadaan yang mustahil untuk mendapatkan tenaga dengan cara lain, atau kaedah ini sangat sukar. Pada tahun-tahun USSR, RTG dibekalkan untuk penyelidikan danstesen meteorologi Far North, rumah api pantai, pelampung laut, dsb.

Pada masa ini, hayat perkhidmatan mereka telah tamat tempoh, tetapi sesetengah daripada mereka masih kekal di pangkalan asalnya dan selalunya tidak dilindungi dalam apa jua cara. Akibatnya, kemalangan berlaku, contohnya, pemburu logam bukan ferus cuba membongkar beberapa pemasangan sedemikian dan menerima radiasi yang kuat, dan di Georgia, penduduk tempatan menggunakannya sebagai sumber haba dan juga mengalami penyakit radiasi.

Jadi sekarang kita tahu reka bentuk elemen bahan api dan membongkar definisinya. TVEL ialah bahagian penting reaktor, tanpa operasi yang mustahil.