Ядерний реактор

Ядерний реактор — пристрій, в якому підтримується керована реакція поділу ядер.

• Перший ядерний реактор був побудований у 1942 році в США під керівництвом Е. Фермі.�
• В нашій країні перший реактор побудував у 1946 році І. В. Курчатов.

Енріко Фермі (1901 – 1954) — видатний італійський фізик, відомий своїми роботами в області ядерної, квантової і статистичної фізики. Серед його досягнень — відкриття ядерних реакцій, що відбуваються при бомбардуванні речовини нейтронами, в результаті яких народжуються нові радіоактивні елементи.

Ігор Васильович Курчатов — «батько» радянської атомної бомби. Засновник і перший директор інституту атомної енергії з 1943 по 1960 р., один із основоположників використання ядерної енергії у мирних цілях.

Класифікація реакторів:

По характеру використання ядерні реактори діляться на:

​

Експериментальні реактори, призначені для вивчення різних фізичних величин, необхідних для проектування та експлуатації ядерних реакторів; потужність таких реакторів не перевищує декілька кВт.

Класифікація реакторів:

По характеру використання ядерні реактори діляться на:

​

Дослідницькі реактори, в яких потоки нейтронів і гамма-квантів, що створюються в активній зоні, використовуються для досліджень в області ядерної фізики, фізики твердого тіла, радіаційної хімії, біології, для дослідження матеріалів, призначених для роботи в інтенсивних нейтронних потоках (в т. ч. деталей ядерних реакторів), для виробництва ізотопів. Потужність не перевищує 100 МВт.

Класифікація реакторів:

По характеру використання ядерні реактори діляться на:

​

Ізотопні (промислові) реактори, використовують для отримання ізотопів, що використовуються в ядерній зброї.

Класифікація реакторів:

По характеру використання ядерні реактори діляться на:

​

Енергетичні реактори, призначені для отримання електричної і теплової енергії. Теплова потужність сучасних енергетичних реакторів сягає 5 ГВт.

По спектру нейтронів

• Реактор на теплових (повільних) нейтронах («тепловий реактор»);
• Реактор на швидких нейтронах;
• Реактор на проміжних нейтронах;
• Реактор зі змішаним спектром.

​

По розміщенню палива

• Гетерогенні реактори, де паливо розміщене в активній зоні дискретно в вигляді блоків, між якими знаходиться сповільнювач;
• Гомогенні реактори, де паливо і сповільнювач утворюють однорідну суміш (гомогенну систему).

Основні елементи ядерного реактора:

Паливом ядерних реакторів є або природний уран, в якому концентрація урану-235 складає 0,7 % або «збагачений» уран тобто уран, в якому концентрація ізотопів урану-235 досягає 2 – 4%. Збагачення урану відбувається на спеціалізованих заводах.

Керують реактором за допомогою стержнів,

що містять кадмій (Cd) або бор (B).

Вводячи стержні всередину активної зони, можна в будь - який момент зупинити ланцюгову реакцію.

В активній зоні ядерного реактора йде керована ядерна реакція�з виділенням великої кількості енергії.

Модель ядерного реактора в масштабі 1:50