Yadro reaktori

Yadro reaktorining sovutgichlari
Sovutgich	Erish nuqtasi	Qaynash nuqtasi
154 barda og'ir suv		345 °C
NaK evtektik	-11 °C	785 °C
Natriy	97,72 °C	883 °C
FLiNaK	454 °C	1570 °C
FLiBe	459 °C	1430 °C
Qo'rg'oshin	327.46 °C	1749 °C
Qo'rg'oshin-vismut evtektikasi	123.5 °C	1670 °C

Yadro reaktori sovitish suyuqligi yadro reaktorining yadrosidan issiqlikni olib tashlash va uni elektr generatorlari va atrof-muhitga o'tkazish uchun ishlatiladigan yadro reaktoridagi sovitish suvidir . Ko'pincha ikkita sovitish suyuqligi zanjiri ishlatiladi, chunki birlamchi sovitish suvi halqasi reaktordan qisqa muddatli radioaktivlikni oladi.Amerikaning NuScale Power LLC hamda Polshaning KGHM Polska Miedz kompaniyalari Polshada bir necha kichik quvvatli yadroviy reaktorlar qurishga kelishib olishdi, deb xabar qilmoqda RIA Novosti. “Bizning kelishuv mavjud ko‘mirli turbinalarni zamonaviylashtirish hamda yangi, kichik quvvatli, har biri 77 MVt bo‘lgan 1tadan 12tagacha modulli reaktorlar qurishni o‘z ichiga olgan”, - dedi KGHM kompaniyasi vakili. Shartnomani uchta tomon imzolagan. Uchinchi tomon – energetika masalalarida konsalting xizmatlari ko‘rsatuvchi PBE Molecule Sp. z o. o. Sp. k. Kompaniyasi. Xabarda aytilishiga ko‘ra, ushbu shartnoma bo‘yicha dastlabki reaktorni 2029 yilda ishga tushirish rejalashtirilgan. Shartnomani imzolash marosimida davlat aktivlari vaziri o‘rinbosari Karol Rabenda Polshaga muqobil energiya manbaalari bilan bir qatorda barqaror energiya tizimlari ham kerak. “Biz Polsha energetika tizimining transformasiyasi arafasida turibmiz. Bu nafaqat chaqiriq, balkim iqtisodni rivojlantirish uchun yangi impuls ham bo‘lishi mumkin. Biz muqobil energiya manbaalarini rivojlantirmoqdamiz, lekin yadroviy energetikasiz – barqarorlikka erisha olmaymiz. Shuning uchun biz ham muqobil ham yadroviy energetikani birga rivojlantiramiz”, - dedi Rabenda. Eslatib o‘tamiz, ushbu yilning iyul oyida Polsha hukumatining strategik energetika infratuzilma masalalari bo‘yicha ma’suli Petr Naimskiy – Polsha yadroviy energetikasiz kun ko‘ra olmaydi, 2033 yilga qadar mamlakatda umumiy quvvati 6-9 GVt bo‘lgan 6ta atom energobloki quriladi, degan edi. Ma’lumot uchun, ayni damda Polshada birorta ham AES yo‘q. 1980 yillarda "Jarnoves" nomli AES qurila boshlagan edi, lekin 1990 yilda uning qurilishi to‘xtatildi. Bugungi kunda Polshada ishlab chiqarilayotgan elektr energiyasining 70% ko‘mir yonilg‘isi yordamida olinadi. So‘nggi vaqtlardan “Yashil energetika” shiori ostida yashayotgan Yevropa Ittifoqi ekologik jihatdan eng iflos yonilg‘i hisoblangan ko‘mirdan keng foydalanayotgan Polshaga tanqidiy nazar bilan qaramoqda. Bir necha kun oldin Lyuksemburg sudi “Turov” shaxtasidan ko‘mir qazib olishni qayta boshlagani sababli, Polshaga katta jarima solgan edi. Sud Varshavani ko‘mir qazib olishni to‘xtatmaguncha har kuni 500 ming yevro to‘lashi haqida qaror chiqargan. Sabab – Polsha ko‘mir qazib olishni kengaytirishi sababli chegaraning u tomoni Chexiya aholisining suv ta’minotiga zarar yetgan.

Suv

Hozirgi vaqtda deyarli barcha atom elektr stantsiyalari sovitish suvi va neytron moderatori sifatida yuqori bosim ostida oddiy suvdan foydalanadigan engil suv reaktorlaridir . Taxminan 1/3 qismi qaynoq suv reaktorlari bo'lib, ularda asosiy sovitish suvi reaktor ichidagi bug'ga fazali o'tadi. Taxminan 2/3 qismi yuqori bosimdagi bosimli suv reaktorlari . Hozirgi reaktorlar 374 atrofida kritik nuqta ostida qolmoqda °C va 218 bar, bu yerda suyuqlik va gaz o'rtasidagi farq yo'qoladi, bu issiqlik samaradorligini cheklaydi, ammo tavsiya etilgan o'ta kritik suv reaktori bu nuqtadan yuqorida ishlaydi.

Og'ir suv reaktorlari deyteriy oksididan foydalanadi, bu oddiy suvga o'xshash xususiyatlarga ega, ammo neytronni ushlash darajasi ancha past bo'lib, yanada chuqurroq moderatsiyaga imkon beradi.

Kamchiliklari

Tritiy oqishi

Suv sovutgichlaridagi vodorod atomlari neytronlar bilan bombardimon qilinganda, ba'zilari neytronni o'zlashtiradi va deyteriyga aylanadi, keyin esa radioaktiv tritiyga aylanadi. Tritiy bilan ifloslangan suv ba'zan tasodifan yoki rasmiy ruxsat bilan er osti suvlariga oqib chiqadi.^[1]

Vodorod portlashi

Yoqilg'i tayoqlari suvni bug'ga aylantiradigan yuqori haroratni hosil qiladi. Elektr uzilishi paytida suv nasoslarini favqulodda quvvat bilan ta'minlaydigan dizel elektr generatorlari tsunami, zilzila yoki ikkalasi bilan zararlanishi mumkin; agar yonilg'i tayoqchalarini sovitish uchun toza suv pompalanmasa, u holda yonilg'i tayoqchalari qizishda davom etadi. Yoqilg'i tayoqchalari 1200 °C dan oshganda, yadro yoqilg'isini o'z ichiga olgan tsirkonyum naychalari bug 'bilan o'zaro ta'sir qiladi va vodorodni suv molekulalaridan ajratadi. Bu vodorod reaktor yadrosi va saqlash idishidagi buzilishlardan oqib chiqishi mumkin. Agar vodorod etarli miqdorda to'plansa - havoda 4% yoki undan ko'p konsentratsiyalar - u Fukusima-Daiichi №1, 3 va 4 reaktorlarida sodir bo'lgani kabi portlashi mumkin.

2-reaktorda bunday portlashning oldi olindi, u vodorodni chiqarish uchun havo teshigini ochdi va radioaktiv vodorod gazini chiqarish orqali bosimni pasaytirdi.^[2]

Borlangan suv

Borlangan suv bosimli suv reaktorlarining (PWR) normal ishlashida, shuningdek, ikkala PWR va qaynoq suv reaktorlarining (BWR) favqulodda yadro sovitish tizimlarida (ECCS) sovitish suvi sifatida ishlatiladi.^[3]^[4]^[5]

Afzalliklar

Bor, ko'pincha borik kislotasi yoki natriy borat shaklida, suv bilan birlashtiriladi - arzon va mo'l resurs - bu yerda reaktor yadrosidan issiqlikni olib tashlash uchun sovitish suvi vazifasini bajaradi va issiqlikni ikkilamchi zanjirga o'tkazadi.^[6] Ikkilamchi sxemaning bir qismi turbinani aylantirish va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan bug 'generatoridir . Borlangan suv, shuningdek, katta neytronni yutish kesimi tufayli neytron zahari sifatida harakat qilishning qo'shimcha afzalliklarini ta'minlaydi, bu yerda reaktorning bo'linish tezligini nazorat qilish uchun ortiqcha neytronlarni o'zlashtiradi. Shunday qilib, yadroviy reaktorning reaktivligini sovitish suyuqligidagi bor konsentratsiyasini o'zgartirish orqali osongina sozlash mumkin. Ya'ni, borik kislotasini sovitish suvida ko'proq eritib, bor konsentratsiyasi oshirilganda (boratsiya), reaktorning reaktivligi pasayadi. Aksincha, koʻproq suv qoʻshib bor konsentratsiyasi kamaytirilganda (suyultirilganda) reaktorning reaktivligi ortadi.^[7]

Kamchiliklari

PWR sovitish suyuqliklaridagi tritiyning taxminan 90% bor-10 ning neytronlar bilan reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Tritiyning o'zi vodorodning radioaktiv izotopi bo'lganligi sababli, sovitish suvi radioaktiv izotoplar bilan ifloslanadi va atrof-muhitga oqib chiqmasligi kerak. Bundan tashqari, bu ta'sir yadro reaktorining uzoqroq ishlashi uchun hisobga olinishi kerak va shuning uchun sovitish suvida borning yuqori boshlang'ich konsentratsiyasini talab qiladi.^[7]

Eritilgan metall

Tez reaktorlar yuqori quvvat zichligiga ega va neytron moderatsiyasiga muhtoj emas va undan qochish kerak. Ko'pchilik eritilgan natriy yordamida suyuq metall sovutilgan reaktorlar bo'lgan. Qo'rg'oshin, qo'rg'oshin-vismut evtektikasi va boshqa metallar ham taklif qilingan va vaqti-vaqti bilan ishlatilgan . Birinchi tez reaktorda simob ishlatilgan.

Eritilgan tuz

Eritilgan tuzlar yuqori haroratlarda ham past bug' bosimining afzalliklarini metallar bilan bo'lishadi va natriyga qaraganda kamroq kimyoviy reaktivdir. FLiBe kabi engil elementlarni o'z ichiga olgan tuzlar ham moderatsiyani ta'minlashi mumkin. Eritilgan tuz reaktori tajribasida u hatto yadro yoqilg'isini tashuvchi erituvchi sifatida ham xizmat qilgan.

Gaz

Gazlar sovitish suvi sifatida ham ishlatilgan. Geliy ham kimyoviy, ham yadroviy reaktsiyalarga nisbatan juda inert, lekin past issiqlik sig'imiga ega,

Uglevodorodlar

Organik tarzda o'zgartirilgan va sovutilgan reaktorlar uglevodorodlarni sovitish suvi sifatida ishlatib, o'rganilgan dastlabki tushuncha edi. Ular muvaffaqiyatga erisha olmadilar.

Manbalar

↑ „as the result of routine, approved releases;from google (why tritium leak) result 2“.
↑ „Partial Meltdowns Led to Hydrogen Explosions at Fukushima Nuclear Power Plant;from google (fukushima hydrogen explosion) result 1“.
↑ „Pressurized Water Reactor Systems“. USNRC Technical Training Center. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.
↑ Aaltonen1, Hanninen2. „Water Chemistry and Behavior of Materials in PWRs and BWRs“. VTT Manufacturing Technology. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.
↑ Buongiorno. „Nuclear Safety“. MIT OpenCourseWare. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.
↑ „Borated Water“. Columbus Chemical Industries. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.
↑ ^7,0 ^7,1 Monterrosa. „Boron Use and Control in PWRs and FHRs“. Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley (2012-yil 5-may). Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

Natriy tez reaktor sovitish suvi sifatida, Tomas Fanning, ANL Natriyni qo'rg'oshin va geliy bilan yaxshi taqqoslaydi.
- Ushbu maqola Mirzo Ulug'bek nomidagi O'zbekiston Milliy universitieti Fizika fakulteti talabasi Aminov Islom tomonidan Wikita'lim loyihasi doirasida ingliz tilidan tarjima qilindi.

[1] „as the result of routine, approved releases;from google (why tritium leak) result 2“.

[2] „Partial Meltdowns Led to Hydrogen Explosions at Fukushima Nuclear Power Plant;from google (fukushima hydrogen explosion) result 1“.

[3] „Pressurized Water Reactor Systems“. USNRC Technical Training Center. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

[4] Aaltonen1, Hanninen2. „Water Chemistry and Behavior of Materials in PWRs and BWRs“. VTT Manufacturing Technology. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

[5] Buongiorno. „Nuclear Safety“. MIT OpenCourseWare. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

[6] „Borated Water“. Columbus Chemical Industries. Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

[:0-7] 7,0 ^7,1 Monterrosa. „Boron Use and Control in PWRs and FHRs“. Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley (2012-yil 5-may). Qaraldi: 2019-yil 12-mart.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]