اورانیوم و سوخت اکثر راکتورهای هسته ای

سه شنبه 24 فروردين 1400
20:25
یزدان

درجات

اورانیوم از آنجا که مستقیماً از زمین گرفته می شود به عنوان سوخت اکثر راکتورهای هسته ای مناسب نیست و برای استفاده از آن به فرایندهای اضافی نیاز دارد. اورانیوم بسته به عمقی که پیدا می شود یا در زیر زمین یا در یک گودال باز استخراج می شود. پس از استخراج سنگ معدن اورانیوم ، باید فرآیند فرزکاری برای استخراج اورانیوم از سنگ معدن طی شود.


این امر با ترکیبی از فرآیندهای شیمیایی حاصل می شود که فرآورده نهایی اکسید اورانیوم غلیظ است که به "کیک زرد" معروف است و تقریباً 60٪ اورانیوم دارد در حالی که سنگ معدن معمولاً کمتر از 1٪ اورانیوم و حداقل 0.1٪ اورانیوم دارد.


بعد از اتمام فرآیند آسیاب ، اورانیوم باید در مرحله بعدی تبدیل شود ، "به دی اکسید اورانیوم ، که می تواند به عنوان سوخت برای انواع راکتورهایی که به اورانیوم غنی نشده نیاز ندارند ، یا به هگزا فلوراید اورانیوم استفاده شود ، که می تواند غنی شده برای تولید سوخت برای اکثر انواع راکتورها ". اورانیوم طبیعی از مخلوط 235U و 238U ساخته شده است. 235U شکاف پذیر است ، به این معنی که به راحتی با نوترون تقسیم می شود در حالی که باقیمانده 238U است ، اما در طبیعت ، بیش از 99٪ سنگ معدن استخراج شده 238U است. اکثر راکتورهای هسته ای به اورانیوم غنی شده نیاز دارند که اورانیوم با غلظت بالاتر 235U بین 3.5 3.5 و 4.5 ging است (اگرچه چند طرح راکتور با استفاده از یک گرافیت یا یک واسطه آب سنگین مانند RBMK و CANDU قادر به کار با اورانیوم طبیعی هستند) به عنوان سوخت) دو فرآیند غنی سازی تجاری وجود دارد: انتشار گاز و سانتریفیوژ گاز. هر دو فرآیند غنی سازی شامل استفاده از هگزا فلوراید اورانیوم و تولید اکسید اورانیوم غنی شده است.



طبل کیک زرد (مخلوطی از رسوبات اورانیوم)

اورانیوم فرآوری شده مجدد (RepU)

مقاله اصلی: اورانیوم بازفرآوری شده

اورانیوم فرآوری شده مجدد (RepU) محصولی از چرخه های سوخت هسته ای است که شامل پردازش مجدد هسته ای سوخت مصرف شده است. RepU بازیابی شده از سوخت مصرف شده راکتور آب سبک (LWR) معمولاً حاوی 235U بیشتر از اورانیوم طبیعی است و بنابراین می تواند برای سوخت راکتورهایی که به طور معمول از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کنند مانند راکتورهای CANDU استفاده شود. همچنین حاوی ایزوتوپ نامطلوب اورانیوم -236 است که تحت ضبط نوترون ، هدر رفتن نوترون ها (و نیاز به غنی سازی 235U بالاتر) و ایجاد نپتونیم -237 قرار می گیرد ، که یکی از رادیونوکلیدهای متحرک و دردسر ساز در ذخیره سازی عمیق مخازن هسته ای زباله های هسته ای است.


برچسب ها: راکتور ,
[ بازدید : 32408 ] [ امتیاز : 3 ] [ نظر شما :
]

راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟

جمعه 20 فروردين 1400
17:09
یزدان

راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟



APS

راکتورهای هسته ای قلب یک نیروگاه هسته ای هستند.


آنها شامل واکنشهای زنجیره ای هسته ای هستند که از طریق یک فرآیند فیزیکی به نام شکافت ، گرما تولید می کنند. از آن گرما برای ایجاد بخار چرخشی توربین برای ایجاد الکتریسیته استفاده می شود.


با داشتن بیش از 440 راکتور تجاری در سراسر جهان ، از جمله 94 راکتور در ایالات متحده ، انرژی هسته ای همچنان یکی از بزرگترین منابع قابل اطمینان برق بدون کربن موجود است.


شکاف هسته ای باعث ایجاد گرما می شود

کار اصلی یک راکتور قرار دادن و کنترل شکافت هسته ای است - فرایندی که در آن اتم ها تقسیم شده و انرژی آزاد می کنند.


شکافت و همجوشی: تفاوت چیست؟


راکتورها برای سوخت هسته ای از اورانیوم استفاده می کنند. اورانیوم به صورت گلوله های سرامیکی کوچک فرآوری شده و در لوله های فلزی مهر و موم شده به نام میله های سوخت قرار می گیرد. به طور معمول بیش از 200 عدد از این میله ها بهم پیوسته و مونتاژ سوخت را تشکیل می دهند. یک هسته راکتور به طور معمول از دو صد مجموعه تشکیل می شود ، بسته به سطح قدرت.


درون مخزن راکتور ، میله های سوخت در آب غوطه ور می شوند که هم به عنوان خنک کننده و هم به عنوان تعدیل کننده عمل می کند. ناظر کمک می کند تا نوترون های تولید شده توسط شکافت برای حفظ واکنش زنجیره ای کاهش یابد.


سپس می توان میله های کنترل را در هسته راکتور قرار داد تا سرعت واکنش را کاهش دهد یا برای افزایش آن خارج شود.


گرمای ایجاد شده در اثر شکافت ، آب را به بخار تبدیل می کند و باعث چرخش توربین برای تولید برق بدون کربن می شود.


انواع راکتورهای آب سبک در ایالات متحده

همه ی راکتور های هسته ای تجاری در ایالات متحده راکتورهای آب سبک هستند. این بدان معنی است که آنها از آب معمولی به عنوان تعدیل کننده خنک کننده و نوترون استفاده می کنند.


در آمریکا دو نوع راکتور آب سبک کار می کنند.


راکتورهای آب تحت فشار

اینفوگرافیک در مورد نحوه عملکرد راکتور آب سبک تحت فشار.

گرافیک توسط سارا هارمن | وزارت انرژی ایالات متحده

بیش از 65٪ از راکتورهای تجاری در ایالات متحده راکتورهای آب تحت فشار یا PWR هستند. این راکتورها تحت فشار زیاد آب را به هسته راکتور پمپ می کنند تا از جوش آمدن آب جلوگیری کنند.


آب هسته با شکافت هسته ای گرم می شود و سپس درون لوله های مبدل حرارتی پمپ می شود. این لوله ها منبع آب جداگانه ای را گرم می کنند تا بخار ایجاد شود. سپس بخار یک ژنراتور الکتریکی را برای تولید برق می چرخاند.


آب هسته دوباره به راکتور می رود تا دوباره گرم شود و فرآیند تکرار می شود.


راکتورهای آب جوش

نمودار اینفوگرافیک در مورد نحوه عملکرد راکتور آب جوش.

گرافیک توسط سارا هارمن | وزارت انرژی ایالات متحده

تقریباً یک سوم راکتورهای فعال در ایالات متحده راکتورهای آب جوش (BWR) هستند.


BWR آب را گرم می کند و مستقیماً درون رگ راکتور تولید بخار می کند. آب از طریق هسته راکتور پمپ می شود و با شکافت گرم می شود. سپس لوله ها بخار را مستقیماً به یک توربین تغذیه می کنند تا برق تولید کند.


بخار استفاده نشده دوباره به آب متراکم شده و مجدداً در فرآیند گرمایش استفاده می شود.


[ بازدید : 2235 ] [ امتیاز : 3 ] [ نظر شما :
]
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به عمومی و مهندسی است. || طراح قالب avazak.ir
ساخت وبلاگ تالار مشاور گروپ لیزر فوتونا بلیط هواپیما تهران بندرعباس اسپیس تجهیزات عقد و عروسی تعمیر کاتالیزور تعمیرات تخصصی آیفون درمان قطعی خروپف اسپیس فریم اجاره اسپیس گلچین کلاه کاسکت تجهیزات نمازخانه مجله مثبت زندگی سبد پلاستیکی خرید وسایل شهربازی تولید کننده دیگ بخار تجهیزات آشپزخانه صنعتی پارچه برزنت مجله زندگی بهتر تعمیر ماشین شارژی نوار خطر خرید نایلون حبابدار نایلون حبابدار خرید استند فلزی خرید نظم دهنده لباس خرید بک لینک خرید آنتی ویروس
بستن تبلیغات [X]