Hvad er der i reaktoren. Hvordan en atomreaktor fungerer og fungerer

Kapitel VIII Princip for drift og kapacitet af en atomreaktor I. Design af en atomreaktor En atomreaktor består af følgende fem hovedelementer: 1) nukleart brændsel; 2) neutronmoderator; 3) kontrolsystemer; 4) kølesystemer; 5 ) beskyttende

Kapitel 11 INTERN ANORDNING AF DIELEKTRIKE §1. Molekylære dipoler§2. Elektronisk polarisering §3. Polære molekyler; orienteringspolarisering §4. Elektriske felter i hulrummene i et dielektrisk §5. Dielektrisk konstant for væsker; Clausius-Mossotti formel §6.

For en almindelig person er moderne højteknologiske enheder så mystiske og gådefulde, at det er tid til at tilbede dem, som de gamle tilbad lyn. Fysiktimer i gymnasiet, fyldt med matematik, løser ikke problemet. Men du kan endda fortælle interessant om en atomreaktor, hvis funktionsprincip er klart selv for en teenager.

Hvordan fungerer en atomreaktor?

Funktionsprincippet for denne højteknologiske enhed er som følger:

1. Når en neutron absorberes, kernebrændsel (oftest er det uran-235 eller plutonium-239) spaltningen af ​​atomkernen sker;
2. Kinetisk energi, gammastråling og frie neutroner frigives;
3. Kinetisk energi omdannes til varme (når kerner kolliderer med omgivende atomer), gammastråling absorberes af selve reaktoren og bliver også til varme;
4. Nogle af de genererede neutroner absorberes af brændstofatomerne, hvilket forårsager en kædereaktion. Neutronabsorbere og moderatorer bruges til at kontrollere det;
5. Ved hjælp af en varmebærer (vand, gas eller flydende natrium) fjernes varme fra reaktionsstedet;
6. Damp under tryk fra det opvarmede vand bruges til at drive dampturbiner;
7. Ved hjælp af en generator omdannes turbinernes mekaniske rotationsenergi til elektrisk vekselstrøm.

Klassificeringsmetoder

Der kan være mange årsager til en typologi af reaktorer:

• Efter typen af ​​kernereaktion... Fission (alle kommercielle installationer) eller fusion (termonuklear kraftteknik, er kun udbredt i nogle forskningsinstitutter);
• Ved kølervæske... I langt de fleste tilfælde bruges vand (kogende eller tungt) til dette formål. Alternative løsninger bruges nogle gange: flydende metal (natrium, bly-vismut-legering, kviksølv), gas (helium, kuldioxid eller nitrogen), smeltet salt (fluoridsalte);
• Efter generation. Den første er tidlige prototyper, der ikke gav nogen kommerciel mening. Den anden er størstedelen af ​​aktuelt brugte atomkraftværker, der blev bygget før 1996. Den tredje generation adskiller sig fra den forrige med kun mindre forbedringer. Arbejdet med fjerde generation er stadig i gang;
• Efter aggregeringstilstand brændstof (gas findes stadig kun på papiret);
• Efter brugsformål(til produktion af elektricitet, motorstart, brintproduktion, afsaltning, transmutation af elementer, opnåelse af neural stråling, teoretiske og efterforskningsmæssige formål).

Atomreaktoranordning

Hovedkomponenterne i reaktorer i de fleste kraftværker er:

1. Kernebrændsel - et stof, der er nødvendigt for at generere varme til kraftturbiner (normalt lavt beriget uran);
2. Den aktive zone i en atomreaktor - det er her kernereaktionen finder sted;
3. Neutronmoderator - reducerer hastigheden af ​​hurtige neutroner og konverterer dem til termiske neutroner;
4. Startende neutronkilde - bruges til pålidelig og stabil start af en nuklear reaktion;
5. Neutronabsorber - tilgængelig på nogle kraftværker for at reducere den høje reaktivitet af frisk brændsel;
6. Neutron-haubits - bruges til at genstarte reaktionen efter nedlukning;
7. Kølevæske (renset vand);
8. Kontrolstænger - til at regulere fissionshastigheden af ​​uran- eller plutoniumkerner;
9. Vandpumpe - pumper vand til dampkedlen;
10. Dampturbine - konverterer termisk energi af damp til rotationsmekanisk energi;
11. Køletårn - en enhed til at fjerne overskydende varme i atmosfæren;
12. System til modtagelse og opbevaring af radioaktivt affald;
13. Sikkerhedssystemer (nøddieselgeneratorer, nødkernekøleanordninger).

Sådan fungerer de nyeste modeller

Den seneste 4. generation af reaktorer vil være tilgængelig til kommerciel drift tidligst i 2030... I øjeblikket er princippet og strukturen i deres arbejde på udviklingsstadiet. Ifølge nuværende data vil disse modifikationer adskille sig fra eksisterende modeller i sådanne fordele:

• Hurtigt gaskølesystem. Det antages, at helium vil blive brugt som kølemiddel. Ifølge designdokumentationen er det på denne måde muligt at afkøle reaktorer med en temperatur på 850 ° C. For at arbejde ved så høje temperaturer har du også brug for specifikke råmaterialer: kompositkeramiske materialer og aktinidforbindelser;
• Det er muligt at bruge bly eller bly-vismut-legering som det primære kølemiddel. Disse materialer har en lav neutronabsorptionshastighed og et relativt lavt smeltepunkt;
• Også en blanding af smeltede salte kan anvendes som hovedvarmebærer. Dermed vil det være muligt at arbejde ved højere temperaturer end moderne modparter med vandkøling.

Naturlige analoger i naturen

En atomreaktor opfattes i offentligheden udelukkende som et produkt af højteknologi. Men faktisk er den første enheden er af naturlig oprindelse... Det blev fundet i Oklo-regionen i den centralafrikanske stat Gabon:

• Reaktoren blev dannet på grund af grundvandets oversvømmelse af uransten. De fungerede som neutronmoderatorer;
• Den varmeenergi, der frigives under uranets henfald, omdanner vand til damp, og kædereaktionen stopper;
• Efter at kølevæsketemperaturen er faldet, gentages alt igen;
• Hvis væsken ikke var kogt væk og stoppet reaktionens forløb, ville menneskeheden have stået over for en ny naturkatastrofe;
• Selvopretholdt fission af kerner begyndte i denne reaktor for omkring halvanden milliard år siden. I løbet af denne tid blev der tildelt omkring 0,1 millioner watt effekt;
• Sådan et vidunder af verden på Jorden er det eneste kendte. Fremkomsten af ​​nye er umulig: andelen af ​​uran-235 i naturlige råmaterialer er meget lavere end det niveau, der kræves for at opretholde en kædereaktion.

Hvor mange atomreaktorer er der i Sydkorea?

Dårlig på naturressourcer, men industrialiseret og overbefolket, har Republikken Korea et voldsomt behov for energi. På baggrund af Tysklands opgivelse af et fredeligt atom har dette land store forhåbninger om at dæmme op for nuklear teknologi:

• Det er planlagt, at andelen af ​​elektricitet, der produceres ved atomkraftværker, vil nå op på 60% i 2035, og den samlede produktion - mere end 40 gigawatt;
• Landet har ikke atomvåben, men forskning i kernefysik er i gang. Koreanske videnskabsmænd har udviklet projekter til moderne reaktorer: modulære, brint, med flydende metal osv.;
• De lokale forskeres succes gør det muligt at sælge teknologi til udlandet. Landet forventes at eksportere 80 af disse enheder i løbet af de næste 15-20 år;
• Men i dag er det meste af atomkraftværket bygget med bistand fra amerikanske eller franske videnskabsmænd;
• Antallet af driftsanlæg er relativt lille (kun fire), men hver af dem har et betydeligt antal reaktorer - 40 i alt, og dette tal vil vokse.

Når det bombarderes med neutroner, indgår nukleart brændsel i en kædereaktion, der producerer en enorm mængde varme. Vandet i systemet tager denne varme og bliver til damp, som omdanner turbiner, der genererer elektricitet. Her er et simpelt diagram over driften af ​​en atomreaktor, den mest kraftfulde energikilde på Jorden.

Video: hvordan atomreaktorer fungerer

I denne video vil kernefysiker Vladimir Chaikin fortælle dig, hvordan elektricitet produceres i atomreaktorer, deres detaljerede struktur:

Atomkraft er en moderne og hurtigt udviklende metode til at generere elektricitet. Ved du, hvordan atomkraftværker er indrettet? Hvad er driftsprincippet for et atomkraftværk? Hvilke typer atomreaktorer findes der i dag? Vi vil forsøge i detaljer at overveje driftsplanen for et atomkraftværk, dykke ned i strukturen af ​​en atomreaktor og finde ud af, hvor sikker den atomare metode til at generere elektricitet er.

Enhver station er et lukket område langt fra et boligområde. Der er flere bygninger på dets område. Den vigtigste struktur er reaktorbygningen, ved siden af ​​er turbinerummet, hvorfra reaktoren styres, og sikkerhedsbygningen.

Kredsløbet er umuligt uden en atomreaktor. En atomreaktor (atomreaktor) er en NPP-enhed, der er designet til at organisere en kædereaktion af neutronfission med den obligatoriske frigivelse af energi under denne proces. Men hvad er driftsprincippet for et atomkraftværk?

Hele reaktoranlægget er placeret i reaktorbygningen, et stort betontårn, der skjuler reaktoren og i tilfælde af et uheld vil indeholde alle produkterne fra en atomreaktion. Dette store tårn omtales som indeslutning, indeslutning eller indeslutning.

Indeslutningsområdet i de nye reaktorer har 2 tykke betonvægge - skaller.
Den ydre skal, 80 cm tyk, beskytter indeslutningsområdet mod ydre påvirkninger.

Den indvendige skal, 1 meter 20 cm tyk, har specielle stålkabler i sin enhed, som øger betonens styrke næsten tre gange og forhindrer strukturen i at smuldre. På indersiden er den foret med en tynd plade af specialstål, som er designet til at tjene som yderligere beskyttelse af indeslutningen og i tilfælde af en ulykke ikke at frigive reaktorens indhold uden for indeslutningsområdet.

En sådan enhed af atomkraftværket kan modstå et flystyrt, der vejer op til 200 tons, et 8-punkts jordskælv, tornado og tsunami.

For første gang blev der bygget et lukket kabinet på det amerikanske Connecticut Yankee atomkraftværk i 1968.

Den samlede højde af indeslutningsområdet er 50-60 meter.

Hvad består en atomreaktor af?

For at forstå princippet om drift af en atomreaktor, og dermed princippet om drift af et atomkraftværk, skal du forstå reaktorens komponenter.

• Aktiv zone. Dette er det område, hvor det nukleare brændsel (varmefrigivelse) og moderator er placeret. Brændstofatomer (oftest uran er brændstoffet) gennemgår en fissionskædereaktion. Retarderen er designet til at styre fissionsprocessen og giver dig mulighed for at udføre den nødvendige reaktion i hastighed og styrke.
• Neutronreflektor. Reflektoren omgiver den aktive zone. Den består af samme materiale som retarderen. Faktisk er det en boks, hvis hovedformål er at forhindre neutroner i at forlade kernen og trænge ind i miljøet.
• Varmebærer. Kølevæsken skal absorbere den varme, der blev frigivet under spaltningen af ​​brændstofatomer, og overføre den til andre stoffer. Kølevæsken bestemmer i høj grad, hvordan et atomkraftværk er indrettet. Den mest populære varmebærer i dag er vand.
  Reaktor kontrolsystem. Sensorer og mekanismer, der driver en atomkraftværksreaktor.

Brændstof til atomkraftværker

Hvad fungerer atomkraftværket på? Brændstof til atomkraftværker er kemiske grundstoffer med radioaktive egenskaber. På alle atomkraftværker er uran sådan et grundstof.

Udformningen af ​​stationerne indebærer, at atomkraftværker opererer på et komplekst sammensat brændsel og ikke på et rent kemisk element. Og for at udvinde uranbrændsel fra naturligt uran, som er læsset ind i en atomreaktor, skal der udføres mange manipulationer.

Beriget uran

Uran består af to isotoper, det vil sige, at det indeholder kerner med forskellige masser. De blev navngivet efter antallet af protoner og neutroner isotop-235 og isotop-238. Forskere i det 20. århundrede begyndte at udvinde 235. uran fra malmen, fordi det var lettere at nedbryde og transformere. Det viste sig, at der kun er 0,7% af sådant uran i naturen (den resterende procent gik til den 238. isotop).

Hvad skal man gøre i dette tilfælde? De besluttede at berige uran. Uranberigelse er en proces, hvor mange nødvendige 235x isotoper og få unødvendige 238x er tilbage i den. Uranberigernes opgave er at lave næsten 100 % uran-235 fra 0,7 %.

Uran kan beriges ved hjælp af to teknologier - gasdiffusion eller gascentrifuge. Til deres brug omdannes uran udvundet fra malmen til en gasformig tilstand. Det er beriget i form af en gas.

Uran pulver

Den berigede urangas omdannes til en fast tilstand - urandioxid. Sådan rent, fast 235 uran ligner store hvide krystaller, som senere knuses til uranpulver.

Uran tabletter

Urantabletter er massive metalskiver på et par centimeter lange. For at forme sådanne tabletter af uranpulver blandes det med et stof - en blødgører, som forbedrer kvaliteten af ​​tabletpressningen.

Pressede skiver bages ved en temperatur på 1200 grader Celsius i mere end en dag for at give tabletterne særlig styrke og modstandsdygtighed over for høje temperaturer. Hvordan et atomkraftværk fungerer afhænger direkte af, hvor godt uranbrændstoffet er komprimeret og bagt.

Tabletterne bages i molybdænæsker, pga kun dette metal er i stand til ikke at smelte ved "helvedes" temperaturer over halvandet tusinde grader. Herefter anses uranbrændstoffet til atomkraftværket for klar.

Hvad er TVEL og TVS?

Reaktorkernen ligner en enorm skive eller rør med huller i væggene (afhængigt af typen af ​​reaktor), 5 gange størrelsen af ​​en menneskekrop. Disse huller indeholder uranbrændstof, hvis atomer udfører den ønskede reaktion.

Det er umuligt bare at smide brændstof ind i reaktoren, ja, hvis man ikke ønsker at få en eksplosion af hele stationen og en ulykke med konsekvenser for et par nærliggende stater. Derfor anbringes uranbrændstof i brændstofstænger og opsamles derefter i brændstofsamlinger. Hvad betyder disse akronymer?

• TVEL er et brændstofelement (ikke at forveksle med det samme navn på det russiske firma, der producerer dem). Grundlæggende er det et tyndt og langt zirkoniumrør lavet af zirconiumlegeringer, hvori uranium pellets er placeret. Det er i brændselsstave, at uranatomer begynder at interagere med hinanden og frigiver varme under reaktionen.

Zirconium blev valgt som materiale til produktion af brændselsstave på grund af dets ildfaste og anti-korrosionsegenskaber.

Typen af ​​brændselsstave afhænger af reaktorens type og struktur. Som regel ændres strukturen og formålet med brændstofstænger ikke, længden og bredden af ​​røret kan være anderledes.

Maskinen læsser mere end 200 uranium pellets i et zirkoniumrør. I alt opererer omkring 10 millioner uran-piller samtidigt i reaktoren.
FA - brændstofsamling. NPP-arbejdere kalder brændstofsamlinger bundter.

Faktisk er der tale om flere brændstofstænger, der er fastgjort sammen. Brændselselementer er færdiglavet atombrændsel, hvad et atomkraftværk opererer på. Det er brændselselementerne, der bliver læsset ind i en atomreaktor. En reaktor rummer omkring 150 - 400 brændselselementer.
Afhængigt af reaktoren, hvor brændstofsamlingerne skal fungere, kommer de i forskellige former. Nogle gange foldes bjælkerne i en kubisk, nogle gange i en cylindrisk, nogle gange i en sekskantet form.

En brændstofsamling i 4 års drift genererer samme mængde energi som ved afbrænding af 670 kulvogne, 730 naturgastanke eller 900 tanke fyldt med olie.
I dag produceres brændstofelementer hovedsageligt på fabrikker i Rusland, Frankrig, USA og Japan.

For at levere brændstof til atomkraftværker til andre lande forsegles brændselselementer i lange og brede metalrør, luft pumpes ud af rørene og leveres til fragtfly med specielle maskiner.

Atombrændsel til atomkraftværker vejer uoverkommeligt meget, pga uran er et af de tungeste metaller på planeten. Dens vægtfylde er 2,5 gange større end stål.

Atomkraftværk: hvordan det fungerer

Hvad er driftsprincippet for et atomkraftværk? Princippet om drift af et atomkraftværk er baseret på en kædereaktion af fission af atomer af et radioaktivt stof - uran. Denne reaktion finder sted i kernen af ​​en atomreaktor.

DET ER VIGTIGT AT VIDE:

Hvis du ikke går ind i kernefysikkens forviklinger, ser princippet om drift af et atomkraftværk sådan ud:
Efter start af en atomreaktor fjernes absorberende stænger fra brændselsstavene, som ikke tillader uran at reagere.

Når stængerne er fjernet, begynder uran neutronerne at interagere med hinanden.

Når neutroner kolliderer, sker der en minieksplosion på atomniveau, energi frigives og nye neutroner fødes, en kædereaktion begynder at ske. Denne proces genererer varme.

Varme overføres til kølevæsken. Afhængigt af typen af ​​kølevæske bliver det til damp eller gas, som roterer turbinen.

Turbinen driver en elektrisk generator. Det er ham, der i virkeligheden genererer en elektrisk strøm.

Følger man ikke processen, kan uran-neutroner kollidere med hinanden, indtil de sprænger reaktoren i luften og sprænger hele atomkraftværket i stykker. Computersensorer styrer processen. De registrerer temperaturstigning eller trykændring i reaktoren og kan automatisk stoppe reaktioner.

Hvad er forskellen mellem princippet om drift af et atomkraftværk og termiske kraftværker (termiske kraftværker)?

Der er kun forskelle i arbejdet i de første faser. I et atomkraftværk modtager kølemidlet varme fra spaltningen af ​​uranbrændselsatomer, i et termisk kraftværk modtager kølemidlet varme fra forbrændingen af ​​fossilt brændsel (kul, gas eller olie). Efter enten uranatomer eller gas med kul har frigivet varme, er driftsplanerne for atomkraftværker og termiske kraftværker de samme.

Typer af atomreaktorer

Hvordan et atomkraftværk fungerer afhænger af, hvordan dets atomreaktor fungerer. I dag er der to hovedtyper af reaktorer, som er klassificeret efter spektret af neuroner:
Langsom neutronreaktor, det kaldes også termisk.

Til dets drift bruges 235. uran, som går gennem stadierne af berigelse, skabelse af uran pellets osv. I dag er der et overvældende flertal af langsomme neutronreaktorer.
Hurtig neutronreaktor.

Fremtiden tilhører disse reaktorer, siden de arbejder på uran-238, som er en skilling et dusin i naturen, og dette grundstof behøver ikke at blive beriget. Ulempen ved sådanne reaktorer er kun i meget høje omkostninger til design, konstruktion og lancering. I dag opererer hurtige reaktorer kun i Rusland.

Kølevæsken i hurtige reaktorer er kviksølv, gas, natrium eller bly.

Langsomme neutronreaktorer, der bruges af alle atomkraftværker i verden, er også af flere typer.

IAEA-organisationen (det internationale atomenergiagentur) har lavet sin egen klassifikation, som oftest bruges i verdens atomenergi. Da princippet om drift af et atomkraftværk i høj grad afhænger af valget af kølemiddel og moderator, baserede IAEA sin klassificering på disse forskelle.

Fra et kemisk synspunkt er deuteriumoxid en ideel moderator og kølemiddel, fordi dets atomer interagerer mest effektivt med uran neutroner i sammenligning med andre stoffer. Kort sagt, tungt vand udfører sin opgave med minimale tab og maksimale resultater. Dens produktion koster dog penge, mens det sædvanlige "lette" og velkendte vand er meget lettere at bruge.

Et par fakta om atomreaktorer ...

Det er interessant, at en NPP-reaktor er blevet bygget i mindst 3 år!
For at bygge en reaktor skal der udstyres til, der fungerer på en elektrisk strøm på 210 kilo ampere, hvilket er en million gange højere end den strøm, der kan dræbe en person.

En skal (strukturelement) af en atomreaktor vejer 150 tons. I en reaktor er der 6 sådanne elementer.

Trykvandsreaktor

Vi har allerede fundet ud af, hvordan et atomkraftværk fungerer som helhed, for at lægge alt på hylderne, lad os se, hvordan den mest populære trykvands-atomreaktor fungerer.
Over hele verden anvendes i dag trykvandsreaktorer af generation 3+. De betragtes som de mest pålidelige og sikreste.

Alle trykvandsreaktorer i verden i alle årene af deres drift i alt har allerede formået at opnå mere end 1000 års problemfri drift og har aldrig givet alvorlige afvigelser.

Strukturen af ​​et atomkraftværk baseret på trykvandsreaktorer indebærer, at destilleret vand, opvarmet til 320 grader, cirkulerer mellem brændselsstavene. For at forhindre det i at gå i dampform holdes det under et tryk på 160 atmosfærer. NPP-ordningen kalder det primært kredsløbsvand.

Det opvarmede vand kommer ind i dampgeneratoren og afgiver sin varme til vandet i sekundærkredsløbet, hvorefter det "vender tilbage" til reaktoren igen. Udadtil ser det ud som om rørene i det primære kredsløbsvand er i kontakt med andre rør - vandet i det sekundære kredsløb, de overfører varme til hinanden, men vandet er ikke i kontakt. Rørene er i kontakt.

Således er muligheden for, at stråling kommer ind i vandet i det sekundære kredsløb, som yderligere vil deltage i processen med at generere elektricitet, udelukket.

NPP driftssikkerhed

Efter at have lært princippet om drift af et atomkraftværk, skal vi forstå, hvordan sikkerheden er arrangeret. Enheden af ​​et atomkraftværk i dag kræver øget opmærksomhed på sikkerhedsregler.
Omkostningerne til kernekraftværkets sikkerhed er cirka 40 % af de samlede omkostninger ved selve anlægget.

Der er lagt 4 fysiske barrierer i NPP-ordningen, som forhindrer udslip af radioaktive stoffer. Hvad skal disse barrierer gøre? På det rigtige tidspunkt, for at kunne stoppe kernereaktionen, for at sikre konstant varmefjernelse fra kernen og selve reaktoren, for at forhindre frigivelse af radionukleider uden for indeslutningen (trykzone).

• Den første barriere er styrken af ​​uranium pellets. Det er vigtigt, at de ikke ødelægges af høje temperaturer i en atomreaktor. Hvordan et atomkraftværk fungerer afhænger i høj grad af, hvordan urantabletter blev "bagt" i den indledende fase af produktionen. Hvis uranbrændstofpillerne ikke er bagt korrekt, vil uranatomernes reaktioner i reaktoren være uforudsigelige.
• Den anden barriere er tætheden af ​​brændstofstavene. Zirkoniumrør skal være tæt forseglet, hvis tætheden er brudt, så vil reaktoren i bedste fald blive beskadiget og arbejdet standset, i værste fald - alt vil sprænge.
• Den tredje barriere er en stærk stålreaktorbeholder a, (det samme store tårn - hermetisk zone) som "holder" i sig selv alle radioaktive processer. Skroget vil blive beskadiget - stråling vil blive frigivet til atmosfæren.
• Den fjerde barriere er nødbeskyttelsesstængerne. Over kernen er stænger med moderatorer ophængt på magneter, som kan absorbere alle neutroner på 2 sekunder og stoppe kædereaktionen.

Hvis det på trods af designet af et atomkraftværk med flere beskyttelsesgrader ikke er muligt at afkøle reaktorkernen på det rigtige tidspunkt, og brændselstemperaturen stiger til 2600 grader, så kommer det sidste håb i sikkerhedssystemet i spil - den såkaldte smeltefælde.

Faktum er, at ved en sådan temperatur vil bunden af ​​reaktorbeholderen smelte, og alle resterne af nukleart brændsel og smeltede strukturer vil dræne ind i et specielt "glas" suspenderet over reaktorkernen.

Smeltefælden er afkølet og ildfast. Den er fyldt med det såkaldte "offermateriale", som gradvist stopper kædereaktionen ved fission.

NPP-ordningen indebærer således flere beskyttelsesgrader, som praktisk talt fuldstændig udelukker enhver mulighed for en ulykke.

Enhed og funktionsprincip

Energifrigivelsesmekanisme

Omdannelsen af ​​et stof er kun ledsaget af frigivelse af fri energi, hvis stoffet har en energireserve. Det sidste betyder, at stoffets mikropartikler er i en tilstand med en hvileenergi, der er større end i en anden mulig tilstand, hvortil overgangen eksisterer. En spontan overgang hindres altid af en energibarriere, for at overvinde som en mikropartikel skal modtage udefra en vis mængde energi - excitationsenergi. Den exoenergetiske reaktion består i, at der ved transformationen efter excitationen frigives mere energi, end der kræves for at excitere processen. Der er to måder at overvinde energibarrieren på: enten på grund af den kinetiske energi af kolliderende partikler, eller på grund af bindingsenergien fra den sammenføjede partikel.

Hvis vi husker de makroskopiske skalaer for energifrigivelse, så skal den kinetiske energi, der er nødvendig for excitation af reaktioner, have alle eller først i det mindste en del af stoffets partikler. Dette er kun opnåeligt, når mediets temperatur stiger til en værdi, hvor energien af ​​termisk bevægelse nærmer sig værdien af ​​den energitærskel, der begrænser processens forløb. I tilfælde af molekylære transformationer, det vil sige kemiske reaktioner, er en sådan stigning sædvanligvis hundredvis af kelvin, mens den i tilfælde af nukleare reaktioner er mindst 10 7 på grund af den meget høje højde af Coulomb-barriererne for kolliderende kerner. Termisk excitation af nukleare reaktioner realiseres i praksis kun i syntesen af ​​de letteste kerner, for hvilke Coulomb-barriererne er minimale (termonuklear fusion).

Excitation ved at vedhæfte partikler kræver ikke stor kinetisk energi og afhænger derfor ikke af mediets temperatur, da det opstår på grund af ubrugte bindinger, der er iboende i partiklerne af tiltrækningskræfterne. Men på den anden side er der brug for selve partiklerne for at sætte gang i reaktionerne. Og hvis vi igen ikke har en særskilt reaktionshandling i tankerne, men produktionen af ​​energi i makroskopisk skala, så er dette kun muligt, når der opstår en kædereaktion. Sidstnævnte opstår, når de partikler, der exciterer reaktionen, genopstår som produkter af en exoenergetisk reaktion.

Design

Enhver atomreaktor består af følgende dele:

• Kerne med nukleart brændsel og moderator;
• En neutronreflektor, der omgiver kernen;
• Kædereaktionskontrolsystem, herunder nødbeskyttelse;
• Strålingsbeskyttelse;
• Fjernbetjeningssystem.

Fysiske principper for arbejdet

Se også hovedartiklerne:

Den nuværende tilstand af en atomreaktor kan karakteriseres ved den effektive neutronmultiplikationsfaktor k eller reaktivitet ρ , som er relateret af følgende forhold:

Disse værdier er karakteriseret ved følgende værdier:

• k> 1 - kædereaktionen vokser med tiden, reaktoren er inde superkritisk tilstand, dens reaktivitet ρ > 0;
• k < 1 - реакция затухает, реактор - subkritisk, ρ < 0;
• k = 1, ρ = 0 - antallet af nukleare spaltninger er konstant, reaktoren er i en stabil kritisk tilstand.

Betingelsen for kritikaliteten af ​​en atomreaktor:

Konvertering af multiplikationsfaktoren til enhed opnås ved at balancere multiplikationen af ​​neutroner med deres tab. Der er faktisk to årsager til tabene: fangst uden fission og neutronlækage uden for ynglemediet.

Det er klart, k< k 0 , поскольку в конечном объёме вследствие утечки потери нейтронов обязательно больше, чем в бесконечном. Поэтому, если в веществе данного состава k 0 < 1, то цепная самоподдерживающаяся реакция невозможна как в бесконечном, так и в любом конечном объёме. Таким образом, k 0 определяет принципиальную способность среды размножать нейтроны.

k 0 for termiske reaktorer kan bestemmes ved den såkaldte "formel med 4 faktorer":

• η er neutronudbyttet for to absorptioner.

Mængden af ​​moderne kraftreaktorer kan nå op på hundreder af m³ og bestemmes hovedsageligt ikke af kritiske forhold, men af ​​varmefjernelsesevnen.

Kritisk volumen atomreaktor - volumenet af reaktorkernen i en kritisk tilstand. Kritisk masse er massen af ​​reaktorens fissile materiale i en kritisk tilstand.

Den mindste kritiske masse besiddes af reaktorer, hvor vandige opløsninger af salte af rene fissile isotoper med en vandreflektor af neutroner tjener som brændstof. For 235 U er denne masse 0,8 kg, for 239 Pu er den 0,5 kg. Det er dog almindeligt kendt, at den kritiske masse for LOPO-reaktoren (verdens første berigede uranreaktor) med en berylliumoxidreflektor var 0,565 kg, på trods af at 235 isotopberigelsen kun var lidt over 14%. Teoretisk har den den mindste kritiske masse, for hvilken denne værdi kun er 10 g.

For at reducere neutronlækage får kernen en sfærisk eller næsten sfærisk form, for eksempel en kort cylinder eller terning, da disse figurer har det mindste forhold mellem overfladeareal og volumen.

På trods af at værdien (e - 1) normalt er lille, er rollen for hurtig neutronmultiplikation ret stor, da for store atomreaktorer (K ​​∞ - 1)<< 1. Без этого процесса было бы невозможным создание первых графитовых реакторов на естественном уране.

For at starte en kædereaktion produceres der normalt nok neutroner under den spontane fission af urankerner. Det er også muligt at bruge en ekstern neutronkilde til at starte reaktoren, for eksempel en blanding af og, eller andre stoffer.

Jod pit

Jodbrønd - tilstanden af ​​en atomreaktor efter dens nedlukning, karakteriseret ved akkumulering af en kortvarig isotop af xenon. Denne proces fører til det midlertidige udseende af betydelig negativ reaktivitet, hvilket igen gør det umuligt at bringe reaktoren til sin designkapacitet inden for en vis periode (ca. 1-2 dage).

Klassifikation

Efter aftale

Af arten af ​​deres anvendelse er atomreaktorer opdelt i:

• Power reaktorer, beregnet til produktion af elektrisk og termisk energi, der anvendes i elindustrien, samt til afsaltning af havvand (reaktorer til afsaltning er også klassificeret som industrielle). Sådanne reaktorer bruges hovedsageligt i atomkraftværker. Den termiske effekt af moderne kraftreaktorer når 5 GW. Der skelnes mellem en separat gruppe:
  • Transportreaktorer designet til at levere energi til køretøjsmotorer. De bredeste anvendelsesgrupper er skibstransportreaktorer, der anvendes på ubåde og forskellige overfladeskibe, samt reaktorer, der anvendes i rumteknologi.
• Eksperimentelle reaktorer designet til at studere forskellige fysiske størrelser, hvis værdi er nødvendig for design og drift af atomreaktorer; effekten af ​​sådanne reaktorer overstiger ikke flere kW.
• Forskningsreaktorer, hvor fluxene af neutroner og gamma-kvanter, der genereres i kernen, bruges til forskning i kernefysik, faststoffysik, strålingskemi, biologi, til afprøvning af materialer beregnet til drift i intense neutronfluxer (herunder dele atomreaktorer), til produktion af isotoper. Effekten af ​​forskningsreaktorer overstiger ikke 100 MW. Den frigivne energi bliver normalt ikke brugt.
• Industrielle (våben, isotoper) reaktorer bruges til fremstilling af isotoper, der anvendes på forskellige områder. Mest udbredt til produktion af atomvåbenmaterialer såsom 239 Pu. Industrielle reaktorer omfatter også reaktorer, der anvendes til afsaltning af havvand.

Reaktorer bruges ofte til at løse to eller flere forskellige problemer, i hvilket tilfælde de kaldes multifunktionel... For eksempel var nogle kraftreaktorer, især ved atomkraftens begyndelse, hovedsageligt beregnet til eksperimenter. Hurtige reaktorer kan være både energiske og producere isotoper på samme tid. Industrielle reaktorer genererer udover deres hovedopgave ofte elektrisk og termisk energi.

Efter spektrum af neutroner

• Termisk (langsom) neutronreaktor ("termisk reaktor")
• Hurtig reaktor ("hurtig reaktor")

Ved brændstofplacering

• Heterogene reaktorer, hvor brændslet placeres i kernen diskret i form af blokke, mellem hvilke der er en moderator;
• Homogene reaktorer, hvor brændsel og moderator er en homogen blanding (homogent system).

I en heterogen reaktor kan brændslet og moderatoren være rumligt adskilt, især i en hulrumsreaktor omgiver moderatorreflektoren et hulrum med brændstof, der ikke indeholder en moderator. Fra et nuklear-fysisk synspunkt er kriteriet for homogenitet / heterogenitet ikke designet, men placeringen af ​​brændselsblokke i en afstand, der overstiger neutronmoderationslængden i en given moderator. Således er reaktorer med et såkaldt "tight grid" beregnet som homogene, selvom brændslet i dem normalt er adskilt fra moderatoren.

Blokke af nukleart brændsel i en heterogen reaktor kaldes brændselssamlinger (FA), som er placeret i kernen i knudepunkterne i et almindeligt net, og danner celle.

Efter brændstoftype

• uran isotoper 235, 238, 233 (235 U, 238 U, 233 U)
• plutoniumisotop 239 (239 Pu), også isotop 239-242 Pu i form af en blanding med 238 U (MOX-brændstof)
• thorium isotop 232 (232 Th) (ved konvertering til 233 U)

Efter berigelsesgrad:

• naturligt uran
• dårligt beriget uran
• højt beriget uran

Efter kemisk sammensætning:

• metal U
• UC (urancarbid) mv.

Efter type kølevæske

• Gas, (se grafit-gas reaktor)
• D 2 O (tungt vand, se Tungvands atomreaktor, CANDU)

Af moderatorens natur

• C (grafit, se grafit-gas-reaktor, grafit-vand-reaktor)
• H 2 O (vand, se Letvandsreaktor, Vandmodereret reaktor, VVER)
• D 2 O (tungt vand, se Tungvands atomreaktor, CANDU)
• Metalhydrider
• Uden moderator (se Fast Reactor)

Af design

Forresten at generere damp

• Reaktor med ekstern dampgenerator (se trykvandsreaktor, VVER)

IAEA klassifikation

• PWR (trykvandsreaktorer) - trykvandsreaktor;
• BWR (kogende vand reaktor) - kogende vand reaktor;
• FBR (fast breeder reactor) - fast breeder reactor;
• GCR (gaskølet reaktor) - gaskølet reaktor;
• LWGR (light water graphite reactor) - grafit-vand reaktor
• PHWR (pressurized heavy water reactor) - tungtvandsreaktor

De mest udbredte i verden er trykvand (ca. 62%) og kogende (20%) reaktorer.

Reaktormaterialer

De materialer, der bruges til at bygge reaktorer, opererer ved høje temperaturer inden for neutroner, γ-kvanter og fissionsfragmenter. Derfor er ikke alle materialer, der anvendes i andre grene af teknologi, egnede til reaktorbygning. Ved valg af reaktormaterialer tages der hensyn til deres strålingsmodstand, kemiske inerthed, absorptionstværsnit og andre egenskaber.

Materialernes strålingsustabilitet påvirker mindre ved høje temperaturer. Atomernes mobilitet bliver så stor, at sandsynligheden for tilbagevenden af ​​atomer slået ud af krystalgitteret til deres plads eller rekombinationen af ​​brint og oxygen til et vandmolekyle stiger markant. Radiolyse af vand er således ubetydelig i ikke-kogende kraftreaktorer (for eksempel VVER), mens der i kraftige forskningsreaktorer frigives en betydelig mængde af en eksplosiv blanding. Reaktorerne har specielle systemer til afbrænding af det.

Reaktormaterialer er i kontakt med hinanden (brændselselementbeklædning med kølemiddel og nukleart brændsel, brændstofsamlinger med kølemiddel og moderator osv.). Naturligvis skal kontaktmaterialerne være kemisk inerte (kompatible). Et eksempel på uforenelighed er uran og varmt vand, som reagerer kemisk.

For de fleste materialer forringes styrkeegenskaberne kraftigt med stigende temperatur. I kraftreaktorer fungerer konstruktionsmaterialer ved høje temperaturer. Dette begrænser valget af konstruktionsmaterialer, især for de dele af en kraftreaktor, der skal modstå høje tryk.

Udbrænding og reproduktion af nukleart brændsel

Under driften af ​​en atomreaktor, på grund af akkumulering af fissionsfragmenter i brændstoffet, ændres dens isotopiske og kemiske sammensætning, og transuraniske elementer, hovedsageligt isotoper, dannes. Virkningen af ​​fissionsfragmenter på reaktiviteten af ​​en atomreaktor kaldes forgiftning(for radioaktivt affald) og slagger(til stabile isotoper).

Hovedårsagen til forgiftningen af ​​reaktoren er den med det største neutronabsorptionstværsnit (2,6 · 10 6 stald). Halveringstid på 135 Xe T 1/2 = 9,2 timer; fissionsudbyttet er 6-7%. Hoveddelen af ​​135 Xe er dannet som et resultat af henfaldet ( T 1/2 = 6,8 timer). Ved forgiftning ændres Keff med 1-3%. Det store absorptionstværsnit af 135 Xe og tilstedeværelsen af ​​den mellemliggende isotop 135 I fører til to vigtige fænomener:

1. Til en stigning i koncentrationen af ​​135 Xe og følgelig til et fald i reaktorens reaktivitet efter dens nedlukning eller et fald i effekt ("jodbrønd"), hvilket gør det umuligt for kortvarige stop og udsving i outputtet strøm. Denne effekt overvindes ved at indføre en reaktivitetsmargen i reguleringsorganerne. Dybden og varigheden af ​​jodbrønden afhænger af neutronfluxen Ф: ved Ф = 5 · 10 18 neutroner / (cm² · sek), er varigheden af ​​jodbrønden ˜30 timer, og dybden er 2 gange større end stationær ændring i Keff forårsaget af 135 Xe-forgiftning.
2. På grund af forgiftning kan spatio-temporale fluktuationer af neutronfluxen Ф og følgelig reaktoreffekten forekomme. Disse svingninger forekommer ved Ф> 10 18 neutroner / (cm² · sek.) og store reaktorstørrelser. Oscillationsperioderne er ~10 timer.

Fission af kerner producerer et stort antal stabile fragmenter, som adskiller sig i absorptionstværsnit sammenlignet med absorptionstværsnittene af en fissil isotop. Koncentrationen af ​​fragmenter med et stort absorptionstværsnit når mætning i løbet af de første par dage af reaktordrift. Disse er hovedsageligt brændselselementer af forskellige "aldre".

Ved fuldstændig udskiftning af brændsel har reaktoren overskydende reaktivitet, der skal kompenseres, mens der i det andet tilfælde kun kræves kompensation ved første opstart af reaktoren. Kontinuerlig tankning gør det muligt at øge dybden af ​​forbrænding, da reaktorens reaktivitet bestemmes af de gennemsnitlige koncentrationer af fissile isotoper.

Massen af ​​det fyldte brændstof overstiger massen af ​​det aflastede brændstof på grund af "vægten" af den frigivne energi. Efter at have stoppet reaktoren, først hovedsageligt på grund af fission af forsinkede neutroner, og derefter, efter 1-2 minutter, på grund af β- og γ-stråling fra fissionsfragmenter og transuraniske elementer, bliver energi fortsat frigivet i brændstoffet. Hvis reaktoren virkede længe nok før lukningen, så 2 minutter efter lukningen, er energifrigivelsen omkring 3%, efter 1 time - 1%, efter en dag - 0,4%, efter et år - 0,05% af den oprindelige effekt.

Forholdet mellem antallet af fissile Pu-isotoper dannet i en atomreaktor og mængden af ​​235 U udbrændt kaldes omregningskurs K K. K K-værdien stiger med faldende berigelse og forbrænding. For en tungtvandsreaktor, der anvender naturligt uran, med en udbrænding på 10 GW dag / t K K = 0,55, og med små forbrændinger (i dette tilfælde kaldes K K initial plutoniumkoefficient) KK = 0,8. Hvis en atomreaktor brænder og producerer de samme isotoper (opdrætterreaktor), så kaldes forholdet mellem reproduktionshastigheden og udbrændingshastigheden reproduktionshastighed K V. I termiske reaktorer KB< 1, а для реакторов на быстрых нейтронах К В может достигать 1,4-1,5. Рост К В для реакторов на быстрых нейтронах объясняется главным образом тем, что, особенно в случае 239 Pu, для быстрых нейтронов g vokser og -en falder.

Atomreaktorkontrol

Styring af en atomreaktor er kun mulig på grund af det faktum, at en del af neutronerne under fission udsendes fra fragmenterne med en forsinkelse, der kan variere fra flere millisekunder til flere minutter.

For at kontrollere reaktoren bruges absorberende stænger, der indføres i kernen, lavet af materialer, der kraftigt absorberer neutroner (hovedsagelig nogle andre) og / eller en borsyreopløsning tilsat kølevæsken i en vis koncentration (borregulering). Stængernes bevægelse styres af specielle mekanismer, drev, der opererer på signaler fra operatøren eller udstyr til automatisk regulering af neutronfluxen.

I tilfælde af forskellige nødsituationer sørger hver reaktor for en nødafbrydelse af kædereaktionen, udført ved at tabe alle absorberende stænger i kernen - et nødbeskyttelsessystem.

Restvarmeudvikling

Et vigtigt spørgsmål direkte relateret til nuklear sikkerhed er restvarme. Dette er et specifikt træk ved nukleart brændsel, som består i, at efter afslutningen af ​​fissionskædereaktionen og den sædvanlige termiske inerti for enhver energikilde, fortsætter frigivelsen af ​​varme i reaktoren i lang tid, hvilket skaber en række teknisk komplekse problemer.

Resterende varmeafgivelse er en konsekvens af β- og γ- henfald af fissionsprodukter, der er ophobet i brændstoffet under driften af ​​reaktoren. Som et resultat af henfald går kernerne af fissionsprodukter over i en mere stabil eller fuldstændig stabil tilstand med frigivelse af betydelig energi.

Selvom effekten af ​​restvarmeafgivelse hurtigt falder til værdier, der er små i sammenligning med stationære værdier, er den i kraftige kraftreaktorer signifikant i absolutte tal. Af denne grund medfører restvarmeafgivelsen behov i lang tid for at sørge for varmeafledning fra reaktorkernen efter dens nedlukning. Denne opgave kræver tilstedeværelsen i design af reaktoranlægget af kølesystemer med en pålidelig strømforsyning og nødvendiggør også en langsigtet (i 3-4 år) opbevaring af brugt nukleart brændsel i lagerfaciliteter med et særligt temperaturregime - opbevaring bassiner, som normalt er placeret i umiddelbar nærhed af reaktoren.

se også

• Liste over atomreaktorer designet og bygget i Sovjetunionen

Litteratur

• V.E. Levin Kernefysik og atomreaktorer. 4. udg. - M .: Atomizdat, 1979.
• Shukolyukov A. Yu. “Uran. Naturlig atomreaktor". "Kemi og liv" nr. 6, 1980, s. 20-24

Noter (rediger)

1. ZEEP - Canadas første atomreaktor, Canada Science and Technology Museum.
2. Greshilov A.A., Egupov N.D., Matushchenko A.M. Nukleart skjold. - M .: Logos, 2008 .-- 438 s. -

Atomreaktoren fungerer jævnt og præcist. Ellers bliver der som bekendt ballade. Men hvad sker der indeni? Lad os prøve at formulere princippet om drift af en atomreaktor kort, klart, med stop.

Faktisk foregår den samme proces der som ved en atomeksplosion. Først nu sker eksplosionen meget hurtigt, men i reaktoren strækkes alt dette ud i lang tid. Som et resultat forbliver alt sikkert og forsvarligt, og vi modtager energi. Ikke så meget, at alt omkring straks blev sprængt i luften, men ganske nok til at forsyne byen med strøm.

hvordan reaktoren fungerer
Før du forstår, hvordan en kontrolleret kernereaktion foregår, skal du vide, hvad en kernereaktion generelt er.

Kernereaktion er processen med transformation (fission) af atomkerner under deres interaktion med elementære partikler og gamma-kvanter.

Nukleare reaktioner kan finde sted med både absorption og frigivelse af energi. Anden reaktioner anvendes i reaktoren.

En atomreaktor er en enhed, hvis formål er at opretholde en kontrolleret atomreaktion med frigivelse af energi.

Ofte kaldes en atomreaktor også for atomare. Bemærk, at der ikke er nogen grundlæggende forskel her, men fra et videnskabeligt synspunkt er det mere korrekt at bruge ordet "atomkraft". Der er mange typer atomreaktorer nu. Det er enorme industrielle reaktorer designet til at generere energi på kraftværker, atomreaktorer i ubåde, små eksperimentelle reaktorer brugt i videnskabelige eksperimenter. Der er endda reaktorer, der bruges til at afsalte havvand.

Historien om oprettelsen af ​​en atomreaktor

Den første atomreaktor blev opsendt i det ikke så fjerne 1942. Det skete i USA under ledelse af Fermi. Denne reaktor blev kaldt "Chicago Woodpile".

I 1946 startede den første sovjetiske reaktor op under ledelse af Kurchatov. Kroppen af ​​denne reaktor var en kugle på syv meter i diameter. De første reaktorer havde ikke et kølesystem, og deres effekt var minimal. Den sovjetiske reaktor havde i øvrigt en gennemsnitlig effekt på 20 watt, mens den amerikanske kun havde 1 watt. Til sammenligning: den gennemsnitlige effekt af moderne kraftreaktorer er 5 Gigawatt. Mindre end ti år efter lanceringen af ​​den første reaktor blev verdens første industrielle atomkraftværk åbnet i byen Obninsk.

Princippet om drift af en atomreaktor

Enhver atomreaktor har flere dele: en kerne med brændstof og en moderator, en neutronreflektor, et kølemiddel, et kontrol- og beskyttelsessystem. Isotoperne af uran (235, 238, 233), plutonium (239) og thorium (232) bruges oftest som brændsel i reaktorer. Den aktive zone er en kedel, hvorigennem almindeligt vand (varmebærer) strømmer. Blandt andre varmeoverførselsvæsker er "tungt vand" og flydende grafit mindre almindeligt anvendt. Hvis vi taler om driften af ​​et atomkraftværk, så bruges en atomreaktor til at generere varme. Elektriciteten i sig selv genereres efter samme metode som i andre typer kraftværker - damp roterer en turbine, og bevægelsesenergien omdannes til elektrisk energi.

Nedenfor er et diagram over driften af ​​en atomreaktor.

skema af en atomreaktor Skema af en atomreaktor på et atomkraftværk

Som vi allerede har sagt, dannes der under henfaldet af en tung urankerne lettere grundstoffer og flere neutroner. De resulterende neutroner kolliderer med andre kerner, hvilket også forårsager deres fission. I dette tilfælde vokser antallet af neutroner som en lavine.

Neutronmultiplikationsfaktoren skal nævnes her. Så hvis denne koefficient overstiger en værdi lig med én, opstår der en atomeksplosion. Hvis værdien er mindre end én, er der for få neutroner, og reaktionen er slukket. Men hvis du fastholder værdien af ​​koefficienten lig med en, vil reaktionen fortsætte i lang tid og stabilt.

Spørgsmålet er, hvordan man gør dette? I reaktoren er brændslet i de såkaldte brændselselementer (brændselsstave). Det er stænger, hvori nukleart brændsel er placeret i form af små tabletter. Brændselsstave er forbundet i sekskantede kassetter, som der kan være hundredvis af i reaktoren. Kassetter med brændstofstave er placeret lodret, hvor hver brændstofstav har et system, der giver dig mulighed for at justere dybden af ​​dens nedsænkning i kernen. Ud over selve kassetterne er der blandt andet kontrolstænger og nødbeskyttelsesstænger. Stængerne er lavet af et materiale, der absorberer neutroner godt. Således kan styrestængerne sænkes til forskellige dybder i kernen og derved justere neutronmultiplikationsfaktoren. Nødstængerne er designet til at lukke reaktoren ned i tilfælde af en nødsituation.

Hvordan startes en atomreaktor?

Vi fandt ud af selve princippet om drift, men hvordan starter og får reaktoren til at fungere? Groft sagt, her er det - et stykke uran, men en kædereaktion starter ikke i det af sig selv. Pointen er, at der i kernefysik er et begreb om kritisk masse.

Atombrændsel

Den kritiske masse er den masse af fissilt stof, der kræves for at starte en nuklear kædereaktion.

Ved hjælp af brændselsstave og kontrolstave skabes først en kritisk masse af atombrændsel i reaktoren, og derefter bringes reaktoren til det optimale effektniveau i flere trin.

Du vil elske: Math Tricks-Tricks for Humanities and Not So Students (Del 1)
I denne artikel har vi forsøgt at give dig en generel idé om strukturen og princippet om drift af en atomreaktor. Hvis du har spørgsmål om emnet eller på universitetet, du har stillet et problem inden for kernefysik, bedes du kontakte vores virksomheds specialister. Vi står som sædvanlig klar til at hjælpe dig med at løse ethvert presserende problem i dit studie. I mellemtiden gør vi dette, din opmærksomhed er endnu en lærerig video!

blog / kak-rabotaet-yadernyj-reaktor /