आधुनिक दुनिया में परमाणु ऊर्जा का महत्व

परमाणु ऊर्जा ने पिछले कुछ दशकों में एक बड़ा कदम आगे बढ़ाया है, जो इनमें से एक बन गया है महत्वपूर्ण स्रोतकई देशों के लिए बिजली साथ ही, यह याद रखना चाहिए कि इस उद्योग का विकास राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था"शांतिपूर्ण परमाणु" को लाखों लोगों के लिए एक वास्तविक खतरा बनने से रोकने के लिए हर संभव प्रयास करने वाले हजारों वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और सामान्य श्रमिकों के बड़े प्रयास हैं। किसी भी परमाणु ऊर्जा संयंत्र का वास्तविक केंद्र परमाणु रिएक्टर होता है।

परमाणु रिएक्टर के निर्माण का इतिहास

इस तरह का पहला उपकरण संयुक्त राज्य अमेरिका में द्वितीय विश्व युद्ध के बीच प्रसिद्ध वैज्ञानिक और इंजीनियर ई. फर्मी द्वारा बनाया गया था। इसकी असामान्य उपस्थिति के कारण, जो स्टैक्ड ग्रेफाइट ब्लॉकों के ढेर जैसा दिखता है, इस परमाणु रिएक्टर को "शिकागो स्टैक" नाम दिया गया था। गौरतलब है कि यह उपकरण यूरेनियम पर काम करता था, जिसे ब्लॉकों के बीच में ही रखा गया था।

सोवियत संघ में परमाणु रिएक्टर का निर्माण

हमारे देश में परमाणु मुद्दों पर भी अधिक ध्यान दिया गया। इस तथ्य के बावजूद कि वैज्ञानिकों के मुख्य प्रयास परमाणु के सैन्य उपयोग पर केंद्रित थे, उन्होंने शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए प्राप्त परिणामों का सक्रिय रूप से उपयोग किया। पहला परमाणु रिएक्टर, जिसका कोडनाम F-1 था, दिसंबर 1946 के अंत में प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी I. Kurchatov के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा बनाया गया था। इसकी महत्वपूर्ण कमी किसी भी प्रकार की शीतलन प्रणाली की अनुपस्थिति थी, इसलिए इससे निकलने वाली ऊर्जा की शक्ति अत्यंत नगण्य थी। उसी समय, सोवियत शोधकर्ताओं ने अपने द्वारा शुरू किए गए काम को पूरा किया, जिसके परिणामस्वरूप, ओबनिंस्क शहर में दुनिया के पहले परमाणु-ईंधन वाले बिजली संयंत्र का उद्घाटन, ठीक आठ साल बाद हुआ।

रिएक्टर के संचालन का सिद्धांत

परमाणु रिएक्टर एक अत्यंत जटिल और खतरनाक तकनीकी उपकरण है। इसके संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि जब यूरेनियम का क्षय होता है, तो कई न्यूट्रॉन उत्सर्जित होते हैं, जो बदले में, पड़ोसी यूरेनियम परमाणुओं से प्राथमिक कणों को बाहर निकाल देते हैं। इसके परिणामस्वरूप श्रृंखला अभिक्रियाऊष्मा और गामा किरणों के रूप में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा निकलती है। साथ ही इस बात को भी ध्यान में रखना चाहिए कि यदि इस प्रतिक्रिया को किसी भी तरह से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, तो यूरेनियम परमाणुओं का विखंडन अधिकतम तक हो सकता है। कम समयकारण बनना शक्तिशाली विस्फोटअवांछनीय परिणामों के साथ।

प्रतिक्रिया को कड़ाई से उल्लिखित ढांचे के भीतर आगे बढ़ने के लिए, परमाणु रिएक्टर के डिजाइन का बहुत महत्व है। वर्तमान में, ऐसी प्रत्येक संरचना एक प्रकार का बॉयलर है जिसके माध्यम से शीतलक बहता है। इस क्षमता में आमतौर पर पानी का उपयोग किया जाता है, लेकिन ऐसे परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं जो तरल ग्रेफाइट या भारी पानी का उपयोग करते हैं। सैकड़ों विशेष हेक्सागोनल कैसेट के बिना एक आधुनिक परमाणु रिएक्टर की कल्पना नहीं की जा सकती है। उनमें ईंधन तत्व होते हैं, जिसके माध्यम से शीतलक प्रवाहित होते हैं। यह कैसेट एक विशेष परत से ढका होता है जो न्यूट्रॉन को प्रतिबिंबित करने में सक्षम होता है और इस प्रकार श्रृंखला प्रतिक्रिया को धीमा कर देता है

परमाणु रिएक्टर और इसकी सुरक्षा

इसमें सुरक्षा के कई स्तर हैं। शरीर के अलावा, यह ऊपर से विशेष थर्मल इन्सुलेशन और जैविक सुरक्षा के साथ कवर किया गया है। इंजीनियरिंग की दृष्टि से, यह संरचना एक शक्तिशाली प्रबलित कंक्रीट बंकर है, जिसके दरवाजे यथासंभव कसकर बंद हैं।

शिकागो विश्वविद्यालय के फुटबॉल मैदान के पश्चिमी स्टैंड के तहत निर्मित और 2 दिसंबर, 1942 को कमीशन किया गया, शिकागो पाइल -1 (CP-1) दुनिया का पहला परमाणु रिएक्टर था। इसमें ग्रेफाइट और यूरेनियम ब्लॉक, साथ ही कैडमियम, इंडियम और सिल्वर कंट्रोल रॉड शामिल थे, लेकिन इसमें कोई विकिरण सुरक्षा और शीतलन प्रणाली नहीं थी। पर्यवेक्षकपरियोजना के भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने सीपी-1 को "काली ईंटों और लकड़ी के लट्ठों का एक नम ढेर" के रूप में वर्णित किया।

16 नवंबर, 1942 को रिएक्टर पर काम शुरू हुआ। कड़ी मेहनत की गई है। भौतिकविदों और विश्वविद्यालय के कर्मचारियों ने चौबीसों घंटे काम किया। उन्होंने ग्रेफाइट ब्लॉकों में एम्बेडेड यूरेनियम ऑक्साइड और यूरेनियम सिल्लियों की 57 परतों का ग्रिड बनाया। एक लकड़ी के फ्रेम ने संरचना का समर्थन किया। प्रोटेक्ट फर्मी, लियोना वुड्स - अकेली महिलापरियोजना पर - "ढेर बढ़ता है" के रूप में सावधानीपूर्वक माप किए गए।

2 दिसंबर, 1942 को रिएक्टर परीक्षण के लिए तैयार था। इसमें 22,000 यूरेनियम सिल्लियां थीं और 380 टन ग्रेफाइट, साथ ही 40 टन यूरेनियम ऑक्साइड और छह टन यूरेनियम धातु की खपत हुई थी। रिएक्टर को बनाने में 2.7 मिलियन डॉलर लगे थे। प्रयोग 09-45 पर शुरू हुआ। इसमें 49 लोगों ने भाग लिया: फर्मी, कॉम्पटन, स्ज़ीलार्ड, ज़िन, हेबेरी, वुड्स, एक युवा बढ़ई, जिसने ग्रेफाइट ब्लॉक और कैडमियम रॉड, डॉक्टर, सामान्य छात्र और अन्य वैज्ञानिक बनाए।

"आत्मघाती दस्ते" में तीन लोग शामिल थे - वे सुरक्षा व्यवस्था का हिस्सा थे। उनका काम कुछ गलत होने पर आग बुझाना था। नियंत्रण भी था: नियंत्रण छड़ें, जिन्हें मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया जाता था, और एक आपातकालीन छड़, जो रिएक्टर के ऊपर बालकनी की रेलिंग से बंधी थी। आपात स्थिति में, बालकनी पर ड्यूटी पर तैनात एक व्यक्ति को रस्सी काटनी पड़ती थी और रॉड प्रतिक्रिया को बुझा देती थी।

१५-५३ में, इतिहास में पहली बार, एक आत्मनिर्भर श्रृंखला शुरू हुई परमाणु प्रतिक्रिया... प्रयोग सफल रहा। रिएक्टर ने 28 मिनट तक काम किया।

इसके अलावा, यदि आवश्यक हो, तो रिएक्टर को जल्दी से ठंडा करने के लिए उपयोग किया जाता है पानी की एक बाल्टीतथा बर्फ.

तत्त्व	ताप की गुंजाइश
	कूलिंग रॉड 10k(इंग्लिश। 10k कूलेंट सेल)
	10 000
	कूलिंग रॉड 30k(इंग्लैंड। 30K कूलेंट सेल)
	30 000
	कूलिंग रॉड 60k(अंग्रेजी 60K कूलेंट सेल)
	60 000
	लाल संधारित्र(अंग्रेजी आरएसएच-कंडेनसेटर)
	19 999
	क्राफ्टिंग ग्रिड में रेडस्टोन डस्ट के साथ एक ओवरहीटेड कैपेसिटर लगाकर, आप इसकी गर्मी आपूर्ति को 10,000 eT तक भर सकते हैं। इस प्रकार, संधारित्र को पूरी तरह से पुनर्निर्माण के लिए दो धूल की आवश्यकता होती है।
	लापीस लाजुली संधारित्र(अंग्रेजी एलजेडएच-कंडेनसेटर)
	99 999
	इसे न केवल रेडस्टोन (5000 eT) से, बल्कि 40,000 eT के लिए लैपिस लाजुली से भी भरा जाता है।

परमाणु रिएक्टर को ठंडा करना (संस्करण १.१०६ तक)

• कूलिंग रॉड १०,००० eT स्टोर कर सकता है और हर सेकंड १ eT द्वारा ठंडा किया जाता है।
• रिएक्टर का आवरण भी १०,००० eT संग्रहीत करता है, यह प्रति सेकंड १०% मौका प्रति १ eT (औसतन ०.१ eT) के साथ ठंडा होता है। थर्मोप्लेट्स के माध्यम से, ईंधन की छड़ें और गर्मी फैलाने वाले बड़ी संख्या में शीतलन तत्वों को गर्मी वितरित कर सकते हैं।
• हीट स्प्रेडर 10,000 eT को स्टोर करता है, और आस-पास के तत्वों के ताप स्तर को भी संतुलित करता है, लेकिन प्रत्येक के लिए 6 eT / s से अधिक का पुनर्वितरण नहीं करता है। यह मामले में 25 eT / s तक की गर्मी का पुनर्वितरण भी करता है।
• निष्क्रिय शीतलन।

• परमाणु रिएक्टर के चारों ओर 3x3x3 क्षेत्र में रिएक्टर के चारों ओर हवा का प्रत्येक ब्लॉक पोत को 0.25 eT / s तक ठंडा करता है, और पानी का प्रत्येक ब्लॉक 1 eT / s से ठंडा होता है।
• इसके अलावा, रिएक्टर स्वयं को 1 eT / s द्वारा ठंडा किया जाता है, जिसके कारण आंतरिक प्रणालीहवादार।
• रिएक्टर के प्रत्येक अतिरिक्त कक्ष में वेंटीलेशन भी होता है और पोत को अन्य 2 eT/s द्वारा ठंडा करता है।
• लेकिन अगर 3x3x3 ज़ोन में लावा ब्लॉक (स्रोत या धाराएँ) हैं, तो वे केस की कूलिंग को 3 eT / s तक कम कर देते हैं। और उसी क्षेत्र में एक जलती हुई आग शीतलन को 0.5 eT / s तक कम कर देती है।

अगर कुल कूलिंग नेगेटिव है, तो कूलिंग जीरो होगी। यानी रिएक्टर के बर्तन को ठंडा नहीं किया जाएगा। आप गणना कर सकते हैं कि अधिकतम निष्क्रिय शीतलन: 1 + 6 * 2 + 20 * 1 = 33 eT / s।

• आपातकालीन शीतलन (संस्करण 1.106 तक)।

पारंपरिक शीतलन प्रणालियों के अलावा, "आपातकालीन" कूलर हैं जिनका उपयोग रिएक्टर के आपातकालीन शीतलन के लिए किया जा सकता है (यहां तक ​​​​कि उच्च गर्मी रिलीज के साथ):

• कोर में रखा पानी की एक बाल्टी रिएक्टर के बर्तन को 250 eT तक ठंडा कर देती है यदि इसे कम से कम 4000 eT तक गर्म किया जाता है।
• बर्फ पतवार को 300 eT तक ठंडा करती है यदि इसे कम से कम 300 eT तक गर्म किया जाए।

परमाणु रिएक्टरों का वर्गीकरण

परमाणु रिएक्टरों का अपना वर्गीकरण है: MK1, MK2, MK3, MK4 और MK5। प्रकार गर्मी और ऊर्जा की रिहाई के साथ-साथ कुछ अन्य पहलुओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। MK1 सबसे सुरक्षित है, लेकिन सबसे कम ऊर्जा पैदा करता है। MK5 विस्फोट की उच्चतम संभावना के साथ सबसे अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है।

एमके1

सबसे सुरक्षित प्रकार का रिएक्टर, जो बिल्कुल भी गर्म नहीं होता है, और साथ ही कम से कम ऊर्जा पैदा करता है। इसे दो उपप्रकारों में विभाजित किया गया है: MK1A - एक जो वर्ग की शर्तों को पूरा करता है, भले ही पर्यावरणऔर MK1B - एक जिसे कक्षा 1 मानकों को पूरा करने के लिए निष्क्रिय शीतलन की आवश्यकता होती है।

एमके२

सबसे इष्टतम प्रकार का रिएक्टर, जो पूरी शक्ति से संचालित होने पर, प्रति चक्र 8500 eT से अधिक गर्म नहीं होता है (वह समय जिसके दौरान ईंधन तत्व के पास पूरी तरह से निर्वहन या 10000 सेकंड का समय होता है)। इस प्रकार, यह इष्टतम गर्मी/ऊर्जा समझौता है। इस प्रकार के रिएक्टरों के लिए, एक अलग MK2x वर्गीकरण भी है, जहाँ x चक्रों की संख्या है जो रिएक्टर बिना क्रिटिकल ओवरहीटिंग के संचालित होगा। संख्या 1 (एक चक्र) से E (16 चक्र या अधिक) तक हो सकती है। MK2-E सभी परमाणु रिएक्टरों में बेंचमार्क है क्योंकि यह वस्तुतः शाश्वत है। (अर्थात, १६वें चक्र के अंत से पहले, रिएक्टर के पास ० eT तक ठंडा होने का समय होगा)

एमके3

एक रिएक्टर जो कम से कम 1/10 . चल सकता है पूरा चक्रकोई पानी वाष्पीकरण / ब्लॉक पिघलने नहीं। MK1 और MK2 से अधिक शक्तिशाली, लेकिन अतिरिक्त पर्यवेक्षण की आवश्यकता होती है, क्योंकि कुछ समय बाद तापमान एक महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच सकता है।

एमके4

एक रिएक्टर जो बिना विस्फोट के पूरे चक्र का कम से कम 1/10 भाग संचालित कर सकता है। काम करने योग्य प्रजातियों में सबसे शक्तिशाली परमाणु रिएक्टरजिस पर सबसे ज्यादा ध्यान देने की जरूरत है। निरंतर पर्यवेक्षण की आवश्यकता है। पहली बार, यह लगभग 200,000 से 1,000,000 ee प्रकाशित करता है।

एमके5

कक्षा 5 के परमाणु रिएक्टर निष्क्रिय हैं, मुख्य रूप से यह साबित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि वे विस्फोट कर रहे हैं। यद्यपि इस वर्ग का एक व्यावहारिक रिएक्टर बनाना संभव है, इसमें कोई अर्थ नहीं है।

अतिरिक्त वर्गीकरण

इस तथ्य के बावजूद कि रिएक्टरों में पहले से ही 5 वर्ग हैं, रिएक्टरों को कभी-कभी कई और अधिक महत्वहीन में विभाजित किया जाता है, लेकिन शीतलन, दक्षता और उत्पादकता के प्रकार के महत्वहीन उपवर्ग नहीं होते हैं।

शीतलक

-एसयूसी(एकल उपयोग शीतलक - शीतलन तत्वों का एकल उपयोग)

• संस्करण 1.106 तक, इस अंकन ने रिएक्टर को आपातकालीन तरीके से ठंडा करने का संकेत दिया (पानी या बर्फ की बाल्टी का उपयोग करके)। आमतौर पर, इस तरह के रिएक्टरों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है या बिल्कुल भी नहीं किया जाता है क्योंकि एक रिएक्टर पर्यवेक्षण के बिना बहुत लंबे समय तक काम नहीं कर सकता है। यह आमतौर पर Mk3 या Mk4 के लिए उपयोग किया जाता था।
• संस्करण 1.106 के बाद थर्मल कैपेसिटर दिखाई दिए। उपवर्ग -एसयूसी अब सर्किट में थर्मल कैपेसिटर की उपस्थिति को दर्शाता है। उनकी गर्मी क्षमता को जल्दी से बहाल किया जा सकता है, लेकिन आपको लाल धूल या लापीस लाजुली को बर्बाद करना होगा।

क्षमता

दक्षता ईंधन तत्वों द्वारा उत्पादित दालों की औसत संख्या है। मोटे तौर पर, यह रिएक्टर के संचालन के परिणामस्वरूप प्राप्त लाखों ऊर्जा की संख्या है, जो ईंधन तत्वों की संख्या से विभाजित है। लेकिन संवर्धन योजनाओं के मामले में, दालों का कुछ हिस्सा संवर्धन पर खर्च किया जाता है, और इस मामले में दक्षता प्राप्त ऊर्जा के अनुरूप नहीं है और अधिक होगी।

एकल की तुलना में जुड़वां और चौगुनी ईंधन छड़ में उच्च बुनियादी दक्षता होती है। अपने आप से, एकल ईंधन तत्व एक पल्स, डबल वाले - दो, और चौगुनी - तीन उत्पन्न करते हैं। यदि चार पड़ोसी कोशिकाओं में से एक में एक और ईंधन रॉड, एक घटिया ईंधन रॉड या एक न्यूट्रॉन परावर्तक है, तो दालों की संख्या एक से बढ़ जाती है, यानी अधिकतम 4 और। ऊपर से, यह स्पष्ट हो जाता है कि दक्षता 1 से कम या 7 से अधिक नहीं हो सकती।

अंकन	अर्थ क्षमता
ईई	=1
ईडी	> 1 और<2
चुनाव आयोग	2 और<3
ईबी	3 और<4
ईए	4 और<5
ईए +	5 और<6
ईए ++	6 और<7
ईए *	=7

अन्य उपवर्ग

रिएक्टर आरेखों पर, आप कभी-कभी अतिरिक्त अक्षर, संक्षिप्ताक्षर या अन्य प्रतीक देख सकते हैं। हालांकि इन पात्रों का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, -एसयूसी उपवर्ग आधिकारिक तौर पर पहले पंजीकृत नहीं था), वे बहुत लोकप्रिय नहीं हैं। इसलिए, आप अपने रिएक्टर को Mk9000-2 EA ^ dzhigurda भी कह सकते हैं, लेकिन इस प्रकार के रिएक्टर को केवल समझा नहीं जाएगा और इसे एक मजाक माना जाएगा।

रिएक्टर निर्माण

हम सभी जानते हैं कि एक रिएक्टर गर्म हो जाता है और अचानक विस्फोट हो सकता है। और हमें इसे बंद और चालू करना होगा। यह इस प्रकार है कि आप अपने घर की सुरक्षा कैसे कर सकते हैं, और कैसे एक ऐसे रिएक्टर का अधिकतम लाभ उठा सकते हैं जो कभी विस्फोट नहीं करेगा। इस मामले में, आपके पास पहले से ही 6 रिएक्टर कक्ष वितरित होने चाहिए।

कक्षों के साथ रिएक्टर का दृश्य। अंदर परमाणु रिएक्टर।

1. रिएक्टर को दृढ़ पत्थर से ढक दें (5x5x5)
2. पैसिव कूलिंग करें, यानी पूरे रिएक्टर को पानी से भर दें। इसे ऊपर से डालें, क्योंकि पानी नीचे की ओर बहेगा। इस योजना के साथ, रिएक्टर 33 eT प्रति सेकंड तक ठंडा हो जाएगा।
3. कूलिंग रॉड्स आदि से उत्पन्न ऊर्जा की अधिकतम मात्रा बनाएं। सावधान रहें, जैसे कि 1 हीट स्प्रेडर भी गुम हो जाए, आपदा आ सकती है! (आरेख १.१०६ तक के संस्करण के लिए दिखाया गया है)
4. ताकि हमारा एमएफई उच्च वोल्टेज से न फटे, हम एक ट्रांसफार्मर लगाते हैं, जैसा कि चित्र में है।

एमके-वी ईबी रिएक्टर

बहुत से लोग जानते हैं कि अद्यतन परिवर्तन करते हैं। इन अद्यतनों में से एक ने नए ईंधन तत्वों को पेश किया - दोहरी और चौगुनी। उपरोक्त सर्किट इन ईंधन छड़ों में फिट नहीं होता है। नीचे एक खतरनाक, लेकिन प्रभावी रिएक्टर के निर्माण का विस्तृत विवरण दिया गया है। ऐसा करने के लिए, IndustrialCraft 2 को परमाणु नियंत्रण की आवश्यकता है। इस रिएक्टर ने एमएफएसयू और एमएफई को लगभग 30 मिनट के वास्तविक समय में भर दिया। दुर्भाग्य से, यह एमके4 श्रेणी का रिएक्टर है। लेकिन उन्होंने 6500 eT तक गर्म करके अपना काम पूरा किया। तापमान सेंसर पर 6500 लगाने और अलार्म और एक आपातकालीन शटडाउन सिस्टम को सेंसर से जोड़ने की सिफारिश की गई है। यदि अलार्म दो मिनट से अधिक समय तक बजता है, तो रिएक्टर को मैन्युअल रूप से बंद करना बेहतर है। भवन ऊपर जैसा ही है। केवल घटकों का स्थान बदल दिया गया है।

आउटपुट पावर: 360 ईयू / टी

कुल ईयू: 72,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: 10 मिनट। 26 सेकंड।

रिचार्ज का समय: असंभव

अधिकतम चक्र: 6.26% चक्र

कुल समय: कभी नहीं

ऐसे रिएक्टर में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इसे फटने से रोका जाए!

एमके-द्वितीय-ई-एसयूसी ब्रीडर ईए + लीन ईंधन संवर्धन विकल्प के साथ रिएक्टर

एक काफी कुशल लेकिन महंगा प्रकार का रिएक्टर। यह प्रति मिनट ७२०,००० eT उत्पन्न करता है और कंडेनसर २७/१०० तक गर्म हो जाता है, इसलिए, कंडेनसर को ठंडा किए बिना, रिएक्टर ३ मिनट के चक्र का सामना करेगा, और चौथा लगभग निश्चित रूप से इसे उड़ा देगा। संवर्धन के लिए खाली ईंधन छड़ों की स्थापना संभव है। रिएक्टर को टाइमर से जोड़ने और रिएक्टर को प्रबलित पत्थर से बने "सारकोफैगस" में संलग्न करने की सिफारिश की जाती है। उच्च आउटपुट वोल्टेज (600 ईयू / टी) के कारण, उच्च वोल्टेज तारों और एक एचवी ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है।

आउटपुट पावर: 600 ईयू / टी

कुल ईयू: 120,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिएक्टर एमके-I ईबी

तत्व बिल्कुल भी गर्म नहीं होते हैं, 6 चौगुनी ईंधन छड़ें काम करती हैं।

आउटपुट पावर: 360 ईयू / टी

कुल ईयू: 72,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिचार्ज समय: आवश्यक नहीं

अधिकतम चक्र: अनंत संख्या

कुल समय: 2 घंटे 46 मिनट। 40 सेकंड।

रिएक्टर एमके-आई ईए ++

कम शक्ति, लेकिन कच्चे माल के लिए किफायती और निर्माण के लिए सस्ता। न्यूट्रॉन परावर्तकों की आवश्यकता है।

आउटपुट पावर: 60 ईयू / टी

कुल ईयू: 12,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिचार्ज समय: आवश्यक नहीं

अधिकतम चक्र: अनंत संख्या

कुल समय: 2 घंटे 46 मिनट। 40 सेकंड।

रिएक्टर एमके-आई ईए *

मध्यम शक्ति लेकिन अपेक्षाकृत सस्ती और सबसे कुशल। न्यूट्रॉन परावर्तकों की आवश्यकता है।

आउटपुट पावर: 140 ईयू / टी

कुल ईयू: 28,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिचार्ज समय: आवश्यक नहीं

अधिकतम चक्र: अनंत संख्या

कुल समय: 2 घंटे 46 मिनट। 40 सेकंड।

एमके-द्वितीय-ई-एसयूसी ब्रीडर ईए + रिएक्टर, यूरेनियम संवर्धन

यूरेनियम संवर्धन संयंत्र बनाने के लिए कॉम्पैक्ट और सस्ता। सुरक्षित संचालन समय - 2 मिनट 20 सेकंड, जिसके बाद लैपिस लाजुली कैपेसिटर (एक - 2 लैपिस लाजुली + 1 रेडस्टोन की मरम्मत) की मरम्मत करने की सिफारिश की जाती है, जिसके कारण आपको रिएक्टर की लगातार निगरानी करनी होगी। इसके अलावा, असमान संवर्धन के कारण, अत्यधिक समृद्ध छड़ों को खराब समृद्ध लोगों के साथ बदलने की सिफारिश की जाती है। वहीं, यह प्रति चक्र 48,000,000 ईयू जारी कर सकता है।

आउटपुट पावर: 240 ईयू / टी

कुल ईयू: 48,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिचार्ज समय: आवश्यक नहीं

अधिकतम चक्र: अनंत संख्या

कुल समय: 2 घंटे 46 मिनट। 40 सेकंड।

रिएक्टर एमके-I ईसी

"कमरा" रिएक्टर। इसकी कम शक्ति है, लेकिन यह बहुत सस्ता और बिल्कुल सुरक्षित है - रिएक्टर की पूरी निगरानी छड़ को बदलने के लिए कम हो जाती है, क्योंकि वेंटिलेशन द्वारा शीतलन गर्मी उत्पादन से 2 गुना अधिक होता है। इसे एमएफई / एमएफएसएम के करीब रखना सबसे अच्छा है और आंशिक रूप से चार्ज होने पर उन्हें रेडस्टोन सिग्नल का उत्सर्जन करने के लिए सेट करें (यदि आंशिक रूप से भरा हुआ है तो उत्सर्जन करें), इसलिए रिएक्टर स्वचालित रूप से ऊर्जा भंडार को भर देगा और जब यह भर जाएगा तो बंद हो जाएगा। सभी घटकों को तैयार करने के लिए, आपको 292 तांबा, 102 लोहा, 24 सोना, 8 रेडस्टोन, 7 रबर, 7 टिन, 2 यूनिट हल्की धूल और लैपिस लाजुली, साथ ही 6 यूनिट यूरेनियम अयस्क की आवश्यकता होगी। यह प्रति चक्र 16 मिलियन यूनिट का उत्पादन करता है।

आउटपुट पावर: 80 ईयू / टी

कुल ईयू: 32,000,000 ईयू

पीढ़ी का समय: पूर्ण चक्र

रिचार्ज समय: आवश्यक नहीं

अधिकतम चक्र: अनंत संख्या

कुल समय: लगभग 5 घंटे 33 मिनट। 00 सेकंड।

रिएक्टर टाइमर

MK3 और MK4 वर्गों के रिएक्टर थोड़े समय में बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, लेकिन वे अप्राप्य विस्फोट करते हैं। लेकिन एक टाइमर की मदद से, आप इन कैप्रीशियस रिएक्टरों को भी बिना क्रिटिकल ओवरहीटिंग के काम कर सकते हैं और आपको दूर जाने की अनुमति दे सकते हैं, उदाहरण के लिए, अपने कैक्टस फार्म के लिए रेत खोदने के लिए। टाइमर के तीन उदाहरण यहां दिए गए हैं:

• डिस्पेंसर, लकड़ी के बटन और तीर से टाइमर (चित्र 1)। तीर चलाया हुआ एक इकाई है और इसका जीवनकाल 1 मिनट है। लकड़ी के बटन को उसमें लगे तीर से रिएक्टर से जोड़ने पर, यह ~ 1 मिनट तक काम करेगा। 1.5 सेकंड। लकड़ी के बटन तक पहुंच खोलना सबसे अच्छा होगा, फिर रिएक्टर को तत्काल रोकना संभव होगा। उसी समय, तीरों की खपत कम हो जाती है, क्योंकि जब डिस्पेंसर लकड़ी के अलावा एक और बटन से जुड़ा होता है, तो डिस्पेंसर को दबाने के बाद मल्टीपल सिग्नल के कारण तुरंत 3 तीर निकलते हैं।
• लकड़ी की प्रेशर प्लेट से बना टाइमर (चित्र 2)। यदि किसी वस्तु को उस पर गिराया जाता है तो लकड़ी की प्रेशर प्लेट प्रतिक्रिया करती है। गिराई गई वस्तुओं का "जीवनकाल" 5 मिनट है (एसएमपी में, पिंग के कारण विचलन संभव है), और यदि आप प्लेट को रिएक्टर से जोड़ते हैं, तो यह ~ 5 मिनट तक काम करेगा। 1 सेकंड। एकाधिक टाइमर बनाते समय, आप इस टाइमर को श्रृंखला में पहले स्थान पर रख सकते हैं ताकि डिस्पेंसर न डालें। फिर खिलाड़ी द्वारा प्रेशर प्लेट पर किसी वस्तु को फेंकने से टाइमर की पूरी श्रृंखला चालू हो जाएगी।
• पुनरावर्तक टाइमर (चित्र 3)। रिएक्टर प्रचालन में देरी को ठीक करने के लिए पुनरावर्तक टाइमर का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह बहुत बोझिल है और एक छोटी सी देरी को भी बनाने के लिए बहुत सारे संसाधनों की आवश्यकता होती है। टाइमर ही सिग्नल सपोर्ट लाइन (10.6) है। जैसा कि आप देख सकते हैं, यह बहुत सी जगह लेता है, और 1.2 सेकंड की सिग्नल देरी के लिए। 7 रिपीटर्स की आवश्यकता है (21 .)

  निष्क्रिय शीतलन (संस्करण १.१०६ तक)

  रिएक्टर का मूल शीतलन 1 है। अगला, रिएक्टर के आसपास के 3x3x3 क्षेत्र की जाँच की जाती है। प्रत्येक रिएक्टर कक्ष 2 जोड़ता है। पानी (स्रोत या वर्तमान) ब्लॉक जोड़ता है 1. लावा ब्लॉक (स्रोत या वर्तमान) 3 से कम हो जाता है। वायु और अग्नि ब्लॉक अलग-अलग गिने जाते हैं। वे शीतलन में जोड़ते हैं (हवा के ब्लॉकों की संख्या-2 × आग वाले ब्लॉकों की संख्या) / 4(यदि विभाजन का परिणाम पूर्णांक नहीं है, तो भिन्नात्मक भाग को छोड़ दिया जाता है)। यदि कुल कूलिंग 0 से कम है, तो इसे 0 के बराबर माना जाता है।
  यही है, बाहरी कारकों के कारण रिएक्टर पोत गर्म नहीं हो सकता है। सबसे खराब स्थिति में, इसे केवल निष्क्रिय शीतलन द्वारा ठंडा नहीं किया जाएगा।

  तापमान

  उच्च तापमान पर, रिएक्टर पर्यावरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करना शुरू कर देता है। यह प्रभाव ताप गुणांक पर निर्भर करता है। ताप गुणांक = वर्तमान आरपीवी तापमान / अधिकतम तापमान, कहां अधिकतम रिएक्टर तापमान = 10000 + 1000 * रिएक्टर कक्षों की संख्या + 100 * रिएक्टर के अंदर थर्मोप्लेट की संख्या.
  यदि ताप गुणांक है:

  • <0,4 - никаких последствий нет.
  • > = 0.4 - संभावना है 1.5 × (हीटिंग गुणांक -0.4)कि ज़ोन में एक यादृच्छिक ब्लॉक का चयन किया जाएगा 5 × 5 × 5और यदि वह ज्वलनशील हो, जैसे पत्ते, लकड़ी, ऊन, वा बिछौना, तो वह जल जाएगा।
  यही है, 0.4 के ताप गुणांक के साथ, संभावना शून्य है, 0.67 के साथ यह 100% अधिक होगा। यानी, 0.85 के ताप गुणांक के साथ, मौका 4 × (0.85-0.7) = 0.6 (60%) होगा, और 0.95 और उच्चतर के साथ, मौका 4 × (95-70) = 1 (100%) होगा। ) ब्लॉक प्रकार के आधार पर, निम्नलिखित होगा:
  • यदि यह एक केंद्रीय ब्लॉक (रिएक्टर स्वयं) या आधार ब्लॉक है, तो कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा।
  • पत्थर के ब्लॉक (चरणों और अयस्क सहित), लोहे के ब्लॉक (रिएक्टर ब्लॉक सहित), लावा, पृथ्वी, मिट्टी को लावा प्रवाह में बदल दिया जाएगा।
  • यदि यह हवा का एक ब्लॉक है, तो उसके स्थान पर आग जलाने का प्रयास किया जाएगा (यदि आस-पास कोई ठोस ब्लॉक नहीं है, तो आग दिखाई नहीं देगी)।
  • बाकी ब्लॉक (पानी सहित) वाष्पित हो जाएंगे, और उनके स्थान पर आग जलाने का भी प्रयास किया जाएगा।
  • > = 1 - धमाका! आधार विस्फोट शक्ति 10 है। रिएक्टर में प्रत्येक ईंधन तत्व विस्फोट शक्ति को 3 इकाइयों तक बढ़ा देता है, और प्रत्येक रिएक्टर आवरण इसे एक से घटा देता है। साथ ही, विस्फोट की शक्ति अधिकतम 45 इकाइयों तक सीमित है। गिरने वाले ब्लॉकों की संख्या के संदर्भ में, यह विस्फोट परमाणु बम के समान है, विस्फोट के बाद 99% ब्लॉक नष्ट हो जाएंगे, और ड्रॉप केवल 1% होगा।

  हीटिंग या कम समृद्ध ईंधन रॉड की गणना, फिर रिएक्टर पोत को 1 ईटी द्वारा गरम किया जाता है।

• यदि यह पानी की एक बाल्टी है और रिएक्टर के बर्तन का तापमान 4000 eT से अधिक है, तो बर्तन को 250 eT से ठंडा किया जाता है, और पानी की बाल्टी को एक खाली बाल्टी से बदल दिया जाता है।
• यदि यह एक लावा बाल्टी है, तो रिएक्टर पोत को 2000 eT तक गर्म किया जाता है, और लावा बाल्टी को एक खाली बाल्टी से बदल दिया जाता है।
• यदि यह बर्फ का एक खंड है, और शरीर का तापमान ३०० eT से अधिक है, तो शरीर ३०० eT से ठंडा हो जाता है, और बर्फ की मात्रा १ से कम हो जाती है। यानी बर्फ का पूरा ढेर वाष्पित नहीं होगा एक बार।
• यदि यह हीट स्प्रेडर है, तो निम्नलिखित गणना की जाती है:
  • 4 आसन्न कोशिकाओं की जाँच निम्न क्रम में की जाती है: बाएँ, दाएँ, ऊपर और नीचे।

यदि उनके पास कूलिंग कैप्सूल या रिएक्टर केसिंग है, तो गर्मी संतुलन की गणना की जाती है। संतुलन = (गर्मी फैलाने वाला तापमान - आसन्न तत्व तापमान) / 2

1. यदि शेष राशि 6 ​​से अधिक है, तो यह 6 के बराबर है।
2. यदि आसन्न तत्व एक शीतलन कैप्सूल है, तो यह गणना की गई शेष राशि के मूल्य तक गर्म होता है।
3. यदि यह रिएक्टर का खोल है, तो गर्मी हस्तांतरण की एक अतिरिक्त गणना की जाती है।

• यदि इस प्लेट के बगल में कोई शीतलन कैप्सूल नहीं हैं, तो प्लेट गणना की गई शेष राशि के मूल्य तक गर्म हो जाती है (गर्मी स्प्रेडर से गर्मी थर्मोप्लेट के माध्यम से अन्य तत्वों में नहीं जाती है)।
• यदि शीतलन कैप्सूल हैं, तो यह जांचा जाता है कि क्या गर्मी संतुलन बिना अवशेषों के उनकी संख्या से विभाजित है। यदि यह विभाज्य नहीं है, तो गर्मी संतुलन 1 eT बढ़ जाता है, और प्लेट को 1 eT तक ठंडा कर दिया जाता है, जब तक कि यह पूरी तरह से विभाजित न हो जाए। लेकिन अगर रिएक्टर की लाइनिंग को ठंडा कर दिया जाता है और संतुलन पूरी तरह से विभाजित नहीं होता है, तो यह गर्म हो जाता है और संतुलन तब तक कम हो जाता है जब तक कि यह पूरी तरह से विभाजित न हो जाए।
• और, तदनुसार, इन तत्वों को के बराबर तापमान पर गर्म किया जाता है शेष राशि / मात्रा.

1. इसे मोडुलो लिया जाता है, और यदि यह 6 से बड़ा है, तो यह 6 के बराबर है।
2. हीट स्प्रेडर को बैलेंस वैल्यू तक गर्म किया जाता है।
3. सन्निकट तत्व को सन्तुलन मान से ठंडा किया जाता है।

• गर्मी स्प्रेडर और आवास के बीच गर्मी संतुलन की गणना की जाती है।

बैलेंस = (हीट स्प्रेडर तापमान-केस तापमान + 1) / 2 (यदि विभाजन का परिणाम पूर्णांक नहीं है, तो भिन्नात्मक भाग को छोड़ दिया जाता है)

• यदि संतुलन सकारात्मक है, तो:

1. यदि शेष राशि 25 से अधिक है, तो यह 25 के बराबर है।
2. हीट स्प्रेडर को परिकलित संतुलन के मान तक ठंडा किया जाता है।
3. रिएक्टर पोत को परिकलित संतुलन के मूल्य तक गर्म किया जाता है।

• यदि संतुलन ऋणात्मक है, तो:

1. इसे मोडुलो लिया जाता है और यदि यह 25 से अधिक है, तो यह 25 के बराबर है।
2. हीट स्प्रेडर परिकलित संतुलन मूल्य तक गर्म होता है।
3. रिएक्टर पोत को परिकलित संतुलन के मूल्य तक ठंडा किया जाता है।

• यदि यह ईंधन की छड़ है, और रिएक्टर लाल धूल के संकेत से नहीं डूबता है, तो निम्नलिखित गणना की जाती है:

दी गई छड़ के लिए ऊर्जा उत्पन्न करने वाली दालों की संख्या गिना जाता है। पल्स काउंट = 1 + आसन्न यूरेनियम छड़ों की संख्या. आसन्न वे हैं जो दाएं, बाएं, ऊपर और नीचे स्लॉट में हैं।छड़ द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की मात्रा की गणना की जाती है। ऊर्जा की मात्रा (ईयू / टी) = 10 × दालों की संख्या. ईयू / टी - प्रति घड़ी चक्र ऊर्जा की इकाई (एक सेकंड का 1/20)यदि यूरेनियम की छड़ के बगल में एक खाली ईंधन की छड़ है, तो दालों की संख्या उनकी संख्या से बढ़ जाती है। अर्थात् पल्स काउंट = 1 + आसन्न यूरेनियम छड़ों की संख्या + आसन्न घटी हुई ईंधन छड़ों की संख्या... इन आसन्न घटते ईंधन तत्वों की भी जाँच की जाती है, और कुछ संभावना के साथ वे दो इकाइयों से समृद्ध होते हैं। इसके अलावा, संवर्धन की संभावना मामले के तापमान और यदि तापमान पर निर्भर करती है:

• 3000 से कम - 1/8 मौका (12.5%);
• 3000 से और 6000 से कम - 1/4 (25%);
• 6000 से और 9000 से कम - 1/2 (50%);
• 9000 या अधिक - 1 (100%)।

जब समाप्त ईंधन तत्व 10,000 इकाइयों के संवर्धन मूल्य तक पहुंच जाता है, तो यह कम समृद्ध ईंधन तत्व में बदल जाता है। आगे प्रत्येक नाड़ी के लिएगर्मी उत्पादन की गणना की जाती है। यही है, गणना उतनी बार की जाती है जितनी बार आवेग होते हैं। यूरेनियम रॉड के बगल में कूलिंग एलिमेंट्स (कूलिंग कैप्सूल, थर्मोप्लेट्स और हीट स्प्रेडर्स) की संख्या गिना जाता है। यदि उनकी संख्या बराबर है:

• 0? रिएक्टर पोत को 10 eT द्वारा गर्म किया जाता है।
• 1: कूलिंग एलिमेंट 10 eT तक गर्म होता है।
• 2: शीतलन तत्वों को प्रत्येक 4 ईटी द्वारा गर्म किया जाता है।
• 3: प्रत्येक 2 ईटी तक गर्म हो जाता है।
• 4: प्रत्येक 1 ईटी तक गर्म हो जाता है।

इसके अलावा, अगर थर्मोप्लेट हैं, तो वे ऊर्जा का पुनर्वितरण भी करेंगे। लेकिन पहले मामले के विपरीत, यूरेनियम रॉड के बगल में प्लेटें कूलिंग कैप्सूल और अगले थर्मोप्लेट्स दोनों में गर्मी वितरित कर सकती हैं। और निम्नलिखित थर्मोप्लेट्स केवल कूलिंग रॉड्स को ही गर्मी वितरित कर सकते हैं। ईंधन तत्व अपनी ताकत 1 से कम कर देता है (शुरुआत में यह 10000 के बराबर होता है), और अगर यह 0 तक पहुंच जाता है, तो यह नष्ट हो जाता है। इसके अतिरिक्त, नष्ट होने पर 1/3 मौके के साथ, यह एक थके हुए TVEL को पीछे छोड़ देगा।

गणना उदाहरण

ऐसे कार्यक्रम हैं जो इन योजनाओं की गणना करते हैं। अधिक विश्वसनीय गणना और प्रक्रिया की बेहतर समझ के लिए, उनका उपयोग करना उचित है।

उदाहरण के लिए, तीन यूरेनियम छड़ों के साथ इस व्यवस्था को लें।

संख्याएँ इस योजना में तत्वों की गणना के क्रम को दर्शाती हैं, और समान संख्याएँ तत्वों को निरूपित करेंगी ताकि भ्रमित न हों।

उदाहरण के लिए, आइए पहले और दूसरे सेकंड में गर्मी वितरण की गणना करें। हम मानेंगे कि पहले तो तत्वों का ताप नहीं होता है, निष्क्रिय शीतलन अधिकतम (33 eT) होता है, और हम थर्मोप्लेट्स के शीतलन को ध्यान में नहीं रखेंगे।

पहला कदम।

• रिएक्टर दबाव पोत तापमान 0 ईटी।
• 1 - रिएक्टर (टीपी) का आवरण अभी तक गर्म नहीं हुआ है।
• 2 - कूलिंग कैप्सूल (OxC) अभी तक गर्म नहीं हुआ है, और अब इस चरण (0 eT) पर ठंडा नहीं होगा।
• 3 - TVEL पहले TP (0 eT) को 8 eT (2 चक्र 4 eT) आवंटित करेगा, जो इसे 8 eT तक गर्म करेगा, और दूसरे OxC (0 eT) पर, जो इसे 8 eT तक गर्म करेगा। .
• 4 - ऑक्ससी अभी तक गर्म नहीं हुआ है, और अब इस चरण (0 ईटी) पर ठंडा नहीं होगा।
• 5 - हीट स्प्रेडर (टीपी), जो अभी तक गर्म नहीं हुआ है, तापमान को 2m OxC (8 eT) के साथ संतुलित करेगा। यह इसे 4 ईटी तक ठंडा कर देगा और 4 ईटी तक ही गर्म हो जाएगा।

इसके अलावा, 5वां TR (4 eT) 10वें OxC (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। यह इसे 2 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 2 eT तक ठंडा हो जाएगा। इसके अलावा, 5वां टीपी (2 eT) केस के तापमान (0 eT) को संतुलित करेगा, जिससे यह 1 eT होगा। मामला 1 eT तक गर्म होगा, और TP 1 eT तक ठंडा हो जाएगा।

• 6 - TVEL 5वें TP (1 eT) को 12 eT (4 eT के 3 चक्र) आवंटित करेगा, जो इसे 13 eT तक और 7वें TP (0 eT) को गर्म करेगा, जो इसे 12 eT तक गर्म करेगा। .
• 7 - TP को पहले से ही 12 eT तक गर्म किया जाता है और 10% संभावना के साथ ठंडा किया जा सकता है, लेकिन हम यहाँ ठंडा होने की संभावना को ध्यान में नहीं रखते हैं।
• 8 - TP (0 eT) 7वें TP (12 eT) के तापमान को संतुलित करेगा और उसमें से 6 eT लेगा। ७वां टीपी ६ ईटी तक ठंडा होगा, और ८वां टीपी ६ ईटी तक गर्म होगा।

इसके अलावा, 8वां टीपी (6 eT) 9वें ऑक्ससी (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 3 eT तक गर्म करेगा, और वह इसे 3 eT तक ठंडा करेगा। इसके अलावा, 8वां टीपी (3 eT) चौथे ऑक्ससी (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 1 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 2 eT तक ठंडा हो जाएगा। इसके अलावा, 8वां TP (2 eT) 12वें OxC (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 1 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 1 eT तक ठंडा हो जाएगा। अगला, 8वां टीपी (1 ईटी) रिएक्टर दबाव पोत (1 ईटी) के तापमान को संतुलित करता है। चूंकि कोई तापमान अंतर नहीं है, कुछ भी नहीं होता है।

• 9 - ऑक्ससी (3 ईटी) को 2 ईटी तक ठंडा किया जाएगा।
• 10 - ऑक्ससी (2 ईटी) 1 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 11 - TVEL 10वें ऑक्ससी (1 eT) को 8 eT (2 चक्र 4 eT) आवंटित करेगा, जो इसे 9 eT तक और 13वें TP (0 eT) को गर्म करेगा, जो इसे 8 eT तक गर्म करेगा।

आकृति में, लाल तीर यूरेनियम की छड़ों से ताप दिखाते हैं, नीला - ऊष्मा फैलाने वालों द्वारा गर्मी संतुलन, रिएक्टर पोत को पीला - ऊर्जा वितरण, भूरा - इस चरण में तत्वों का अंतिम ताप, नीला - शीतलन कैप्सूल के लिए ठंडा। ऊपरी दाएं कोने में संख्याएं अंतिम हीटिंग दिखाती हैं, और यूरेनियम छड़ के लिए, ऑपरेटिंग समय।

पहले चरण के बाद अंतिम हीटिंग:

• रिएक्टर पोत - 1 eT
• 1TP - 8 eT
• 2ОхС - 4 ईस
• 4ОхС - 1 ईस
• 5TR - 13 eT
• 7TP - 6 eT
• 8TR - 1 eT
• 9ОхС - 2 ईस
• १०ОхС - ९ ई
• 12ОхС - 0 ईस
• 13TP - 8 eT

दूसरा कदम।

• रिएक्टर पोत को 0 ईटी तक ठंडा किया जाएगा।
• 1 - टीपी, कूलिंग को ध्यान में न रखें।
• 2 - ऑक्ससी (4 ईटी) 3 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 3 - टीवीईएल पहले टीपी (8 ईटी) को 8 ईटी (4 ईटी के 2 चक्र) आवंटित करेगा, जो इसे 16 ईटी तक गर्म करेगा, और दूसरे ऑक्ससी (3 ईटी) पर, जो इसे 11 ईटी तक गर्म करेगा। .
• 4 - ऑक्ससी (1 ईटी) 0 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 5 - TP (13 eT) 2m OxC (11 eT) के साथ तापमान को संतुलित करता है। यह इसे 12 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 12 eT तक ठंडा हो जाएगा।

इसके अलावा, 5वां TR (12 eT) 10वें OxC (9 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। यह इसे 10 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 11 eT तक ठंडा हो जाएगा। इसके अलावा, 5वां TP (11 eT) केस के तापमान (0 eT) को संतुलित करेगा, जिससे यह 6 eT होगा। मामला 6 eT तक गर्म होगा, और 5 वां TP 5 eT तक ठंडा हो जाएगा।

• 6 - TVEL 5वें TP (5 eT) को 12 eT (4 eT के 3 चक्र) आवंटित करेगा, जो इसे 17 eT तक और 7वें TP (6 eT) को गर्म करेगा, जो इसे 18 eT तक गर्म करेगा। .
• 7 - टीपी (18 ईटी), कूलिंग को ध्यान में न रखें।
• 8 - TP (1 eT) 7वें TP (18 eT) के तापमान को संतुलित करेगा और 6 eT को इससे दूर ले जाएगा। ७वां टीपी १२ ईटी तक ठंडा हो जाएगा, और ८वां टीपी ७ ईटी तक गर्म हो जाएगा।

इसके अलावा, 8वां TR (7 eT) 9वें ऑक्ससी (2 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 4 eT तक गर्म करेगा, और वह इसे 5 eT तक ठंडा करेगा। इसके अलावा, 8वां टीपी (5 eT) चौथे ऑक्ससी (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 2 eT तक गर्म करेगा, और वह इसे 3 eT तक ठंडा करेगा। इसके अलावा, 8वां TP (3 eT) 12वें OxC (0 eT) पर तापमान को संतुलित करेगा। परिणामस्वरूप, वह इसे 1 eT तक गर्म करेगा, और स्वयं 2 eT तक ठंडा हो जाएगा। इसके बाद, 8वां टीपी (2 ईटी) रिएक्टर पोत (6 ईटी) के तापमान को संतुलित करेगा, इसमें से 2 ईटी लेकर। मामला 4 ईटी तक ठंडा हो जाएगा, और 8 वां टीपी 4 ईटी तक गर्म हो जाएगा।

• 9 - ऑक्ससी (4 ईटी) 3 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 10 - ऑक्ससी (10 ईटी) 9 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 11 - TVEL 10वें ऑक्ससी (9 eT) को 8 eT (4 eT के 2 चक्र) आवंटित करेगा, जो इसे 17 eT तक और 13वें TP (8 eT) को गर्म करेगा, जो इसे 16 eT तक गर्म करेगा। .
• 12 - ऑक्ससी (1 ईटी) 0 ईटी तक ठंडा हो जाएगा।
• 13 - टीपी (8 ईटी), कूलिंग को ध्यान में न रखें।

दूसरे चरण के बाद अंतिम हीटिंग:

• रिएक्टर पोत - 4 ईटी
• 1TP - 16 eT
• 2ОхС - 12 ईस
• 4ОхС - 2 ईस
• 5TR - 17 eT
• 7TP - 12 eT
• 8TR - 4 eT
• ९ОхС - ३ ईस
• 10ОхС - 17 ई
• 12ОхС - 0 ईस
• 13TP - 16 eT

विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया हमेशा भारी ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है। इस ऊर्जा का व्यावहारिक उपयोग परमाणु रिएक्टर का मुख्य कार्य है।

एक परमाणु रिएक्टर एक उपकरण है जिसमें एक नियंत्रित, या नियंत्रित, परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया की जाती है।

ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, परमाणु रिएक्टरों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: थर्मल रिएक्टर और फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर।

परमाणु थर्मल रिएक्टर कैसे काम करता है

एक विशिष्ट परमाणु रिएक्टर में शामिल हैं:

• सक्रिय क्षेत्र और मंदक;
• न्यूट्रॉन के परावर्तक;
• गर्मी वाहक;
• श्रृंखला प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणाली, आपातकालीन सुरक्षा;
• निगरानी और विकिरण सुरक्षा प्रणाली;
• रिमोट कंट्रोल सिस्टम।

1 - सक्रिय क्षेत्र; 2 - परावर्तक; 3 - सुरक्षा; 4 - नियंत्रण छड़; 5 - शीतलक; 6 - पंप; 7 - हीट एक्सचेंजर; 8 - टरबाइन; 9 - जनरेटर; 10 - संधारित्र।

सक्रिय क्षेत्र और मंदक

यह कोर में है कि नियंत्रित विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है।

अधिकांश परमाणु रिएक्टर यूरेनियम-235 के भारी समस्थानिकों का उपयोग करते हैं। लेकिन यूरेनियम अयस्क के प्राकृतिक नमूनों में इसकी मात्रा केवल 0.72% है। एक श्रृंखला प्रतिक्रिया विकसित करने के लिए यह एकाग्रता पर्याप्त नहीं है। इसलिए, अयस्क को कृत्रिम रूप से समृद्ध किया जाता है, जिससे इस आइसोटोप की सामग्री 3% हो जाती है।

विखंडनीय सामग्री, या परमाणु ईंधन, छर्रों के रूप में भली भांति बंद करके सील की गई छड़ों में रखा जाता है जिसे ईंधन छड़ (ईंधन छड़) कहा जाता है। वे भरे हुए पूरे कोर में व्याप्त हैं मध्यस्थन्यूट्रॉन

आपको परमाणु रिएक्टर में न्यूट्रॉन मॉडरेटर की आवश्यकता क्यों है?

तथ्य यह है कि यूरेनियम -235 नाभिक के क्षय के बाद पैदा हुए न्यूट्रॉन की गति बहुत तेज होती है। अन्य यूरेनियम नाभिक द्वारा उनके कब्जे की संभावना धीमी न्यूट्रॉन के कब्जे की संभावना से सैकड़ों गुना कम है। और अगर उनकी गति कम नहीं की गई, तो समय के साथ परमाणु प्रतिक्रिया फीकी पड़ सकती है। मॉडरेटर न्यूट्रॉन की गति को कम करने की समस्या को भी हल करता है। यदि पानी या ग्रेफाइट को तेज न्यूट्रॉन के मार्ग में रखा जाए, तो उनकी गति को कृत्रिम रूप से कम किया जा सकता है और इस प्रकार परमाणुओं द्वारा पकड़े गए कणों की संख्या को बढ़ाया जा सकता है। वहीं, रिएक्टर में चेन रिएक्शन के लिए कम परमाणु ईंधन की जरूरत होती है।

मंदी की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, थर्मल न्यूट्रॉन, जिसकी गति व्यावहारिक रूप से कमरे के तापमान पर गैस के अणुओं की तापीय गति की गति के बराबर होती है।

पानी, भारी पानी (ड्यूटेरियम ऑक्साइड डी 2 ओ), बेरिलियम, ग्रेफाइट का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में मॉडरेटर के रूप में किया जाता है। लेकिन सबसे अच्छा मॉडरेटर हैवी वाटर डी 2 ओ है।

न्यूट्रॉन परावर्तक

पर्यावरण में न्यूट्रॉन के रिसाव से बचने के लिए, एक परमाणु रिएक्टर का कोर किससे घिरा होता है न्यूट्रॉन परावर्तक... परावर्तकों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री अक्सर वही होती है जो मंदक के लिए उपयोग की जाती है।

गर्मी वाहक

परमाणु प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली गर्मी को शीतलक का उपयोग करके हटा दिया जाता है। परमाणु रिएक्टरों में शीतलक के रूप में, साधारण प्राकृतिक पानी, जिसे पहले विभिन्न अशुद्धियों और गैसों से शुद्ध किया जाता था, अक्सर उपयोग किया जाता है। लेकिन चूंकि पानी पहले से ही 100 0 C के तापमान और 1 atm के दबाव पर उबलता है, क्वथनांक को बढ़ाने के लिए, प्राथमिक शीतलक सर्किट में दबाव बढ़ जाता है। प्राथमिक सर्किट में पानी, रिएक्टर कोर के माध्यम से घूमता है, ईंधन की छड़ को धोता है, 320 0 C के तापमान तक गर्म करता है। फिर, हीट एक्सचेंजर के अंदर, यह माध्यमिक सर्किट में पानी को गर्मी देता है। एक्सचेंज हीट एक्सचेंज ट्यूबों से होकर गुजरता है, इसलिए सेकेंडरी सर्किट के पानी से कोई संपर्क नहीं होता है। यह हीट एक्सचेंजर के दूसरे लूप में रेडियोधर्मी पदार्थों के प्रवेश को बाहर करता है।

और फिर सब कुछ एक थर्मल पावर प्लांट की तरह होता है। दूसरे सर्किट में पानी भाप में बदल जाता है। भाप एक टरबाइन को घुमाती है, जो एक विद्युत जनरेटर को चलाती है, जो एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती है।

भारी जल रिएक्टरों में, भारी जल D2O शीतलक के रूप में कार्य करता है, और द्रव धातु शीतलक के साथ रिएक्टरों में पिघली हुई धातु का उपयोग किया जाता है।

श्रृंखला प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणाली

रिएक्टर की वर्तमान स्थिति को एक मात्रा की विशेषता है जिसे कहा जाता है प्रतिक्रियाशीलता

ρ = ( कश्मीर -1) / क ,

कश्मीर = मैं / एन मैं -1 ,

कहां क - न्यूट्रॉन गुणन कारक,

मैं - परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया में अगली पीढ़ी के न्यूट्रॉन की संख्या,

एन मैं -1 , - एक ही प्रतिक्रिया में पिछली पीढ़ी के न्यूट्रॉन की संख्या।

अगर कश्मीर 1 , श्रृंखला प्रतिक्रिया बढ़ती है, प्रणाली को कहा जाता है अति गंभीर रूप सेवां। अगर क< 1 , श्रृंखला प्रतिक्रिया समाप्त हो जाती है, और प्रणाली को कहा जाता है सबक्रिटिकल... पर कश्मीर = 1 रिएक्टर में है स्थिर गंभीर स्थिति, क्योंकि विखंडनीय नाभिकों की संख्या में परिवर्तन नहीं होता है। इस अवस्था में, प्रतिक्रियाशीलता ρ = 0 .

रिएक्टर की महत्वपूर्ण स्थिति (एक परमाणु रिएक्टर में आवश्यक न्यूट्रॉन गुणन कारक) को गतिमान करके बनाए रखा जाता है नियंत्रक छड़ें... जिस सामग्री से उन्हें बनाया जाता है, उसमें ऐसे पदार्थ शामिल होते हैं जो न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं। इन छड़ों को क्रोड में फैलाकर या खिसकाकर, नाभिकीय विखंडन अभिक्रिया की दर को नियंत्रित किया जाता है।

नियंत्रण प्रणाली अपने स्टार्ट-अप, अनुसूचित शटडाउन, बिजली पर संचालन के साथ-साथ परमाणु रिएक्टर की आपातकालीन सुरक्षा के दौरान रिएक्टर का नियंत्रण प्रदान करती है। यह नियंत्रण छड़ की स्थिति को बदलकर प्राप्त किया जाता है।

यदि रिएक्टर का कोई भी पैरामीटर (तापमान, दबाव, बिजली की वृद्धि की दर, ईंधन की खपत, आदि) मानक से विचलित हो जाता है, और इससे दुर्घटना हो सकती है, विशेष आपातकालीन छड़और परमाणु प्रतिक्रिया का तेजी से समापन होता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि रिएक्टर के पैरामीटर मानकों का अनुपालन करते हैं, उनकी निगरानी की जाती है निगरानी और विकिरण सुरक्षा प्रणाली.

पर्यावरण को रेडियोधर्मी विकिरण से बचाने के लिए, रिएक्टर को एक मोटे कंक्रीट के मामले में रखा गया है।

रिमोट कंट्रोल सिस्टम

परमाणु रिएक्टर की स्थिति के बारे में सभी संकेत (शीतलक तापमान, रिएक्टर के विभिन्न भागों में विकिरण स्तर, आदि) रिएक्टर नियंत्रण कक्ष को भेजे जाते हैं और कंप्यूटर सिस्टम में संसाधित होते हैं। ऑपरेटर को कुछ विचलन को समाप्त करने के लिए सभी आवश्यक जानकारी और सिफारिशें प्राप्त होती हैं।

फास्ट रिएक्टर

इस प्रकार के रिएक्टरों और थर्मल न्यूट्रॉन पर रिएक्टरों के बीच अंतर यह है कि यूरेनियम -235 के क्षय के बाद उत्पन्न होने वाले तेज न्यूट्रॉन को धीमा नहीं किया जाता है, बल्कि यूरेनियम -238 द्वारा अवशोषित किया जाता है, इसके बाद प्लूटोनियम -239 में इसका परिवर्तन होता है। इसलिए, तेजी से रिएक्टरों का उपयोग हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम -239 और थर्मल ऊर्जा प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसे परमाणु ऊर्जा संयंत्र के जनरेटर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

ऐसे रिएक्टरों में परमाणु ईंधन यूरेनियम -238 है, और कच्चा माल यूरेनियम -235 है।

प्राकृतिक यूरेनियम अयस्क में, 99.2745 प्रतिशत यूरेनियम-238 के लिए जिम्मेदार है। जब एक थर्मल न्यूट्रॉन को अवशोषित किया जाता है, तो यह विभाजित नहीं होता है, बल्कि यूरेनियम -239 का आइसोटोप बन जाता है।

β-क्षय के कुछ समय बाद, यूरेनियम -239 नेप्च्यूनियम -239 के नाभिक में बदल जाता है:

239 92 यू → 239 93 एनपी + 0 -1 ई

द्वितीय β-क्षय के बाद विखण्डनीय प्लूटोनियम-239 बनता है:

२३९ ९ ३ एनपी → २३९ ९४ पु + ० -1 ई

और अंत में, अल्फा क्षय के बाद, प्लूटोनियम -239 नाभिक को यूरेनियम -235 मिलता है:

239 94 पु → 235 92 यू + 4 2 हे

कच्चे माल (यूरेनियम -235 से समृद्ध) के साथ ईंधन की छड़ें रिएक्टर कोर में स्थित होती हैं। यह क्षेत्र एक प्रजनन क्षेत्र से घिरा हुआ है, जिसमें ईंधन के साथ ईंधन की छड़ें होती हैं (घटित यूरेनियम -238)। यूरेनियम -235 के क्षय के बाद कोर से निकलने वाले तेज न्यूट्रॉन यूरेनियम -238 के नाभिक द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं। परिणाम प्लूटोनियम-239 है। इस प्रकार, फास्ट रिएक्टरों में नए परमाणु ईंधन का उत्पादन होता है।

तरल धातु या उनके मिश्रण का उपयोग फास्ट-न्यूट्रॉन परमाणु रिएक्टरों में शीतलक के रूप में किया जाता है।

परमाणु रिएक्टरों का वर्गीकरण और अनुप्रयोग

परमाणु रिएक्टरों का मुख्य अनुप्रयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में पाया जाता है। इनकी सहायता से औद्योगिक पैमाने पर विद्युत और तापीय ऊर्जा प्राप्त की जाती है। ऐसे रिएक्टर कहलाते हैं ऊर्जा .

आधुनिक परमाणु पनडुब्बियों, सतह के जहाजों और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के प्रणोदन प्रणालियों में परमाणु रिएक्टरों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे मोटरों को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं और कहलाते हैं परिवहन रिएक्टर .

परमाणु भौतिकी और विकिरण रसायन विज्ञान के क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए, न्यूट्रॉन और गामा क्वांटा के प्रवाह का उपयोग किया जाता है, जो कोर में प्राप्त होते हैं। अनुसंधान रिएक्टर। उनके द्वारा उत्पन्न ऊर्जा 100 मेगावाट से अधिक नहीं होती है और इसका उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए नहीं किया जाता है।

शक्ति प्रायोगिक रिएक्टर और भी कम। यह केवल कुछ किलोवाट तक पहुंचता है। इन रिएक्टरों में विभिन्न भौतिक मात्राओं का अध्ययन किया जाता है, जिसका महत्व परमाणु प्रतिक्रियाओं के डिजाइन में महत्वपूर्ण है।

प्रति औद्योगिक रिएक्टर चिकित्सा प्रयोजनों के साथ-साथ उद्योग और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी आइसोटोप के उत्पादन के लिए रिएक्टर शामिल हैं। समुद्री जल के विलवणीकरण के लिए रिएक्टरों को औद्योगिक रिएक्टरों के रूप में भी वर्गीकृत किया जाता है।

परमाणु रिएक्टरों का एक काम है: नियंत्रित प्रतिक्रिया में परमाणुओं को विभाजित करना और विद्युत शक्ति उत्पन्न करने के लिए जारी ऊर्जा का उपयोग करना। कई वर्षों से, रिएक्टरों को चमत्कार और खतरे दोनों के रूप में देखा गया है।

1956 में जब पहला अमेरिकी वाणिज्यिक रिएक्टर शिपिंगपोर्ट, पेनसिल्वेनिया में परिचालन में आया, तो प्रौद्योगिकी को भविष्य के ऊर्जा स्रोत के रूप में देखा गया, और कुछ लोगों ने सोचा कि रिएक्टर बिजली को बहुत सस्ता कर देंगे। वर्तमान में, दुनिया भर में 442 परमाणु रिएक्टर बनाए गए हैं, इनमें से लगभग एक चौथाई रिएक्टर संयुक्त राज्य में स्थित हैं। दुनिया अपनी 14 प्रतिशत बिजली के लिए परमाणु रिएक्टरों पर निर्भर हो गई है। भविष्यवादियों ने परमाणु कारों के बारे में भी कल्पना की थी।

जब 1979 में पेन्सिलवेनिया में थ्री माइल आइलैंड पावर प्लांट में ब्लॉक 2 रिएक्टर में शीतलन प्रणाली में खराबी आई और इसके परिणामस्वरूप, इसके रेडियोधर्मी ईंधन के आंशिक पिघलने से रिएक्टरों के बारे में गर्म भावनाएं मौलिक रूप से बदल गईं। नष्ट हो चुके रिएक्टर के अवरुद्ध होने और कोई महत्वपूर्ण विकिरण जोखिम नहीं होने के बावजूद, कई लोगों ने संभावित विनाशकारी परिणामों के साथ रिएक्टरों को बहुत जटिल और कमजोर के रूप में देखना शुरू कर दिया। रिएक्टरों से निकलने वाले रेडियोधर्मी कचरे से भी लोग चिंतित थे। नतीजतन, संयुक्त राज्य अमेरिका में नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण रुक गया है। 1986 में जब सोवियत संघ में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में एक और गंभीर दुर्घटना हुई, तो परमाणु ऊर्जा बर्बाद हो गई।

लेकिन 2000 के दशक की शुरुआत में, परमाणु रिएक्टरों ने वापसी करना शुरू कर दिया, ऊर्जा की बढ़ती जरूरतों और जीवाश्म ईंधन की घटती आपूर्ति के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन से जलवायु परिवर्तन के बारे में बढ़ती चिंताओं के कारण।

लेकिन मार्च 2011 में, एक और संकट आया - इस बार भूकंप ने जापान के परमाणु ऊर्जा संयंत्र फुकुशिमा 1 को मारा।

परमाणु प्रतिक्रिया का उपयोग करना

सीधे शब्दों में कहें, एक परमाणु रिएक्टर में, परमाणु विभाजित होते हैं और उस ऊर्जा को छोड़ते हैं जो उनके भागों को एक साथ रखती है।

यदि आप हाई स्कूल भौतिकी भूल गए हैं, तो हम आपको याद दिलाएंगे कि कैसे परमाणु विखंडनकाम करता है। परमाणु छोटे सौर मंडल की तरह होते हैं, जिनमें सूर्य की तरह एक कोर होता है और इसके चारों ओर कक्षा में इलेक्ट्रॉन जैसे ग्रह होते हैं। नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन नामक कणों से बना होता है जो एक साथ बंधे होते हैं। कोर के तत्वों को बांधने वाली शक्ति की कल्पना करना भी मुश्किल है। यह गुरुत्वाकर्षण बल से कई अरब गुना अधिक शक्तिशाली है। इस विशाल शक्ति के बावजूद, इस पर न्यूट्रॉन की शूटिंग करके नाभिक को विभाजित करना संभव है। जब यह किया जाता है, तो बहुत सारी ऊर्जा निकल जाएगी। जब परमाणु विघटित होते हैं, तो उनके कण आस-पास के परमाणुओं में टकराते हैं, उन्हें विभाजित करते हैं, और वे, बदले में, अगले, अगले और अगले होते हैं। एक तथाकथित है श्रृंखला अभिक्रिया.

यूरेनियम, बड़े परमाणुओं वाला एक तत्व, विखंडन प्रक्रिया के लिए आदर्श है क्योंकि कणों को इसके मूल से बांधने वाला बल अन्य तत्वों की तुलना में अपेक्षाकृत कमजोर होता है। परमाणु रिएक्टर एक विशिष्ट समस्थानिक का उपयोग करते हैं जिसे कहा जाता है पास होनाशीघ्र235 ... यूरेनियम -235 प्रकृति में दुर्लभ है, यूरेनियम खानों से अयस्क में केवल 0.7% यूरेनियम -235 होता है। यही कारण है कि रिएक्टर उपयोग करते हैं समृद्धपास होनाघावजो गैस प्रसार की प्रक्रिया के माध्यम से यूरेनियम-235 को अलग और सांद्रित करके बनाया गया है।

श्रृंखला प्रतिक्रिया प्रक्रिया एक परमाणु बम में बनाई जा सकती है, जो द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान जापानी शहरों हिरोशिमा और नागासाकी पर गिराए गए थे। लेकिन एक परमाणु रिएक्टर में, कैडमियम, हेफ़नियम या बोरॉन जैसी सामग्रियों से बनी नियंत्रण छड़ें डालकर श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित किया जाता है, जो कुछ न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं। यह अभी भी विखंडन प्रक्रिया को पानी को लगभग 270 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने और भाप में बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा छोड़ने की अनुमति देता है, जिसका उपयोग बिजली संयंत्र के टर्बाइनों को चालू करने और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। मूल रूप से, इस मामले में, कोयले के बजाय एक नियंत्रित परमाणु बम काम करता है, बिजली पैदा करता है, सिवाय इसके कि उबलते पानी की ऊर्जा कार्बन जलाने के बजाय परमाणुओं को विभाजित करने से आती है।

परमाणु रिएक्टर घटक

कई अलग-अलग प्रकार के परमाणु रिएक्टर हैं, लेकिन वे सभी कुछ सामान्य विशेषताओं को साझा करते हैं। उन सभी में रेडियोधर्मी ईंधन छर्रों की आपूर्ति होती है - आमतौर पर यूरेनियम ऑक्साइड - जो कि ईंधन की छड़ बनाने के लिए पाइप में स्थित होते हैं सक्रिय क्षेत्रइरिएक्टर.

रिएक्टर में पहले उल्लेखित भी है प्रबंधइछड़ीतथा- न्यूट्रॉन अवशोषित सामग्री जैसे कैडमियम, हेफ़नियम या बोरॉन, जिसे प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने या रोकने के लिए डाला जाता है।

रिएक्टर में भी है मध्यस्थ, एक पदार्थ जो न्यूट्रॉन को धीमा कर देता है और विखंडन प्रक्रिया को नियंत्रित करने में मदद करता है। संयुक्त राज्य में अधिकांश रिएक्टर सादे पानी का उपयोग करते हैं, लेकिन अन्य देशों में रिएक्टर कभी-कभी ग्रेफाइट का उपयोग करते हैं, या अधिक वज़नदारयूवाटर्सपर, जिसमें हाइड्रोजन को ड्यूटेरियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, हाइड्रोजन का एक समस्थानिक जिसमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होता है। प्रणाली का एक अन्य महत्वपूर्ण हिस्सा है ठंडाऔर मैंतरलबीआमतौर पर साधारण पानी, जो टरबाइन को घुमाने के लिए भाप बनाने के लिए रिएक्टर से ऊष्मा को अवशोषित और स्थानांतरित करता है और रिएक्टर ज़ोन को ठंडा करता है ताकि यह उस तापमान तक न पहुँचे जिस पर यूरेनियम पिघलेगा (लगभग 3815 डिग्री सेल्सियस)।

अंत में, रिएक्टर में संलग्न है सीपपर, एक बड़ी, भारी संरचना, आमतौर पर कई मीटर मोटी, स्टील और कंक्रीट से बनी होती है, जिसमें रेडियोधर्मी गैसें और तरल पदार्थ होते हैं, जहां वे किसी को नुकसान नहीं पहुंचा सकते।

उपयोग में कई अलग-अलग रिएक्टर डिज़ाइन हैं, लेकिन सबसे आम में से एक है प्रेशराइज्ड वाटर पावर रिएक्टर (VVER)... ऐसे रिएक्टर में, पानी को कोर के संपर्क में आने के लिए मजबूर किया जाता है, और फिर वहां ऐसे दबाव में रहता है कि वह भाप में नहीं बदल सकता। यह पानी तब भाप जनरेटर में बिना दबाव के आपूर्ति किए गए पानी के संपर्क में आता है, जो भाप में बदल जाता है जो टर्बाइनों को चलाता है। एक निर्माण भी है हाई पावर चैनल टाइप रिएक्टर (RBMK)एक पानी के सर्किट के साथ और फास्ट रिएक्टरदो सोडियम और एक पानी के सर्किट के साथ।

परमाणु रिएक्टर कितना सुरक्षित है?

इस प्रश्न का उत्तर देना कठिन है और यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप किससे पूछते हैं और आप "सुरक्षित" को कैसे समझते हैं। क्या आप रिएक्टरों में उत्पन्न होने वाले विकिरण या रेडियोधर्मी कचरे से चिंतित हैं? या आप किसी भीषण दुर्घटना की आशंका से अधिक चिंतित हैं? परमाणु ऊर्जा के लाभों के लिए आप किस हद तक जोखिम को स्वीकार्य व्यापार-बंद मानते हैं? और आप किस हद तक सरकार और परमाणु शक्ति पर भरोसा करते हैं?

"विकिरण" एक सम्मोहक तर्क है, मुख्यतः क्योंकि हम सभी जानते हैं कि विकिरण की उच्च खुराक, जैसे कि परमाणु बम से, हजारों लोगों को मार सकता है।

हालांकि, परमाणु समर्थक बताते हैं कि हम सभी नियमित रूप से विभिन्न स्रोतों से विकिरण के संपर्क में हैं, जिसमें कॉस्मिक किरणें और पृथ्वी द्वारा उत्सर्जित प्राकृतिक विकिरण शामिल हैं। औसत वार्षिक विकिरण खुराक लगभग 6.2 मिलीसीवर्ट्स (एमएसवी) है, प्राकृतिक स्रोतों से आधा और कृत्रिम स्रोतों से आधा, छाती एक्स-रे, धूम्रपान डिटेक्टरों और चमकदार घड़ी चेहरे से लेकर। नाभिकीय रिएक्टरों से हमें कितना विकिरण प्राप्त होता है? हमारे विशिष्ट वार्षिक एक्सपोजर के प्रतिशत का केवल एक अंश 0.0001 mSv है।

जबकि सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्र अनिवार्य रूप से कम मात्रा में विकिरण को बाहर निकलने की अनुमति देते हैं, नियामक आयोग संयंत्र संचालकों को सख्त अनुपालन में रखते हैं। वे प्रति वर्ष 1 mSv से अधिक स्टेशन के आसपास रहने वाले लोगों को उजागर नहीं कर सकते हैं, और संयंत्र में श्रमिकों की सीमा 50 mSv प्रति वर्ष है। यह बहुत कुछ लग सकता है, लेकिन परमाणु नियामक आयोग के अनुसार, कोई चिकित्सा प्रमाण नहीं है कि 100 mSv से कम वार्षिक विकिरण मानव स्वास्थ्य के लिए कोई जोखिम पैदा करता है।

लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हर कोई विकिरण जोखिमों के इस तरह के आत्मसंतुष्ट मूल्यांकन से सहमत नहीं है। उदाहरण के लिए, फिजिशियन फॉर सोशल रिस्पॉन्सिबिलिटी, जो लंबे समय से परमाणु उद्योग के आलोचक रहे हैं, ने जर्मन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के आसपास रहने वाले बच्चों का अध्ययन किया। अध्ययन में पाया गया कि पौधे के 5 किमी के दायरे में रहने वाले लोगों में पौधे से आगे रहने वालों की तुलना में ल्यूकेमिया होने का खतरा दोगुना था।

परमाणु अपशिष्ट रिएक्टर

परमाणु ऊर्जा को इसके समर्थक "स्वच्छ" ऊर्जा कहते हैं क्योंकि रिएक्टर कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों की तुलना में वायुमंडल में बड़ी मात्रा में ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है। लेकिन आलोचक एक और पर्यावरणीय समस्या की ओर इशारा करते हैं - परमाणु कचरे का निपटान। कुछ अपशिष्ट, रिएक्टरों से खर्च किया गया ईंधन, अभी भी रेडियोधर्मिता जारी करता है। एक और अनावश्यक सामग्री जिसे बनाए रखने की आवश्यकता है वह है उच्च स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट, खर्च किए गए ईंधन के पुन: प्रसंस्करण से तरल अवशेष, जिसमें आंशिक रूप से यूरेनियम रहता है। अभी, इस कचरे में से अधिकांश स्थानीय रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में पानी के तालाबों में संग्रहीत किया जाता है, जो खर्च किए गए ईंधन से उत्पन्न शेष गर्मी को अवशोषित करते हैं और विकिरण जोखिम से श्रमिकों को ढालने में मदद करते हैं।

खर्च किए गए परमाणु ईंधन के साथ एक समस्या यह है कि इसे विखंडन द्वारा बदल दिया गया है; जब बड़े यूरेनियम परमाणु विखंडन करते हैं, तो वे उपोत्पाद बनाते हैं - सीज़ियम -137 और स्ट्रोंटियम -90 जैसे कई प्रकाश तत्वों के रेडियोधर्मी समस्थानिक, जिन्हें कहा जाता है विखंडन उत्पाद... वे गर्म और अत्यधिक रेडियोधर्मी होते हैं, लेकिन अंततः, 30 वर्षों की अवधि में, वे कम खतरनाक रूपों में क्षय हो जाते हैं। यह अवधि उनके लिए कहा जाता है एन एसअवधिओमहाफ लाइफ... अन्य रेडियोधर्मी तत्वों के लिए, अर्ध-आयु भिन्न होगी। इसके अलावा, कुछ यूरेनियम परमाणु न्यूट्रॉन को भी पकड़ लेते हैं, जिससे प्लूटोनियम जैसे भारी तत्व बनते हैं। ये ट्रांसयूरानिक तत्व विखंडन उत्पादों के रूप में उतनी गर्मी या मर्मज्ञ विकिरण उत्पन्न नहीं करते हैं, लेकिन वे क्षय होने में अधिक समय लेते हैं। उदाहरण के लिए, प्लूटोनियम-239 का आधा जीवन 24,000 वर्ष है।

इन रेडियोधर्मीइवापसीएन एस उच्च स्तररिएक्टर मनुष्यों और अन्य जीवन रूपों के लिए खतरनाक हैं क्योंकि वे एक छोटे से जोखिम से भी विकिरण की एक बड़ी, घातक खुराक का उत्सर्जन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, रिएक्टर से बचे हुए ईंधन को हटाने के दस साल बाद, वे प्रति घंटे 200 गुना अधिक रेडियोधर्मिता का उत्सर्जन करते हैं, जितना कि एक व्यक्ति को मारने में लगता है। और अगर अपशिष्ट भूजल या नदियों में जाता है, तो यह खाद्य श्रृंखला में समाप्त हो सकता है और बड़ी संख्या में लोगों को खतरे में डाल सकता है।

चूंकि कचरा इतना खतरनाक है, कई लोग मुश्किल स्थिति में हैं। ६०,००० टन कचरा बड़े शहरों के करीब परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में स्थित है। लेकिन अपने कचरे को स्टोर करने के लिए सुरक्षित जगह ढूंढना आसान नहीं है।

परमाणु रिएक्टर में क्या गलत हो सकता है?

सरकारी नियामकों ने अपने अनुभवों को पीछे देखते हुए, इंजीनियरों ने वर्षों से इष्टतम सुरक्षा के लिए रिएक्टरों को डिजाइन करने में काफी समय बिताया है। अगर योजना के अनुसार कुछ नहीं होता है तो वे टूटते नहीं हैं, ठीक से काम करते हैं, और सुरक्षा उपायों का बैकअप लेते हैं। नतीजतन, साल दर साल, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, हवाई यात्रा की तुलना में काफी सुरक्षित प्रतीत होते हैं, जो नियमित रूप से दुनिया भर में एक वर्ष में 500 से 1,100 लोगों को मारता है।

फिर भी, परमाणु रिएक्टर बड़े टूटने से आगे निकल जाते हैं। परमाणु घटनाओं के अंतरराष्ट्रीय पैमाने पर, जो रिएक्टर दुर्घटनाओं को 1 से 7 तक रैंक करता है, 1957 के बाद से पांच दुर्घटनाएं हुई हैं, जिन्हें 5 से 7 रेटिंग दी गई है।

सबसे बुरा दुःस्वप्न शीतलन प्रणाली का टूटना है, जिसके कारण ईंधन अधिक गरम हो जाता है। ईंधन एक तरल में बदल जाता है, और फिर रेडियोधर्मी विकिरण को बाहर निकालते हुए, रोकथाम के माध्यम से जलता है। 1979 में, थ्री माइल आइलैंड एनपीपी (यूएसए) में यूनिट 2 इस परिदृश्य के कगार पर थी। सौभाग्य से, अच्छी तरह से डिजाइन की गई रोकथाम प्रणाली विकिरण को बाहर निकलने से रोकने के लिए पर्याप्त मजबूत थी।

यूएसएसआर कम भाग्यशाली था। अप्रैल 1986 में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र की चौथी बिजली इकाई में एक गंभीर परमाणु दुर्घटना हुई। यह सिस्टम की विफलताओं, डिजाइन की खामियों और खराब प्रशिक्षित कर्मियों के संयोजन के कारण हुआ था। एक नियमित जांच के दौरान, प्रतिक्रिया अचानक बढ़ गई और आपातकालीन शटडाउन को रोकने के लिए नियंत्रण छड़ें जाम हो गईं। भाप के अचानक बनने से दो थर्मल विस्फोट हुए, जिससे रिएक्टर का ग्रेफाइट मॉडरेटर हवा में चला गया। रिएक्टर ईंधन की छड़ को ठंडा करने के लिए कुछ भी न होने पर, उनका अति ताप शुरू हो गया और उनका पूर्ण विनाश हुआ, जिसके परिणामस्वरूप ईंधन ने तरल रूप ले लिया। हादसे में स्टेशन के कई कर्मचारी और परिसमापक मारे गए। 323,749 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में बड़ी मात्रा में विकिरण फैल गया। विकिरण से होने वाली मौतों की संख्या अभी भी स्पष्ट नहीं है, लेकिन विश्व स्वास्थ्य संगठन का कहना है कि इससे 9,000 कैंसर से होने वाली मौतें हो सकती हैं।

परमाणु रिएक्टरों के निर्माता के आधार पर गारंटी प्रदान करते हैं संभाव्य मूल्यांकनइजिसमें वे किसी घटना से संभावित नुकसान को वास्तव में घटित होने की संभावना के साथ संतुलित करने का प्रयास करते हैं। लेकिन कुछ आलोचकों का कहना है कि उन्हें इसके बजाय, दुर्लभ, सबसे अप्रत्याशित, फिर भी बहुत खतरनाक घटनाओं के लिए तैयार रहना चाहिए। मार्च 2011 में जापान में फुकुशिमा 1 परमाणु ऊर्जा संयंत्र में हुई दुर्घटना इसका एक उदाहरण है। स्टेशन को कथित तौर पर बड़े पैमाने पर भूकंप का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन 9.0 तीव्रता के भूकंप के रूप में विनाशकारी नहीं था, जिसने 5.4-मीटर लहर का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए बांधों पर 14 मीटर की सुनामी लहर उठाई थी। सुनामी के हमले ने स्टैंडबाय डीजल जेनरेटर को नष्ट कर दिया, जो बिजली बंद होने की स्थिति में परमाणु ऊर्जा संयंत्र के छह रिएक्टरों की शीतलन प्रणाली को बिजली देने के लिए थे। इस प्रकार, फुकुशिमा रिएक्टरों की नियंत्रण छड़ों के विखंडन प्रतिक्रिया को रोकने के बाद भी, अभी भी गर्म ईंधन ने नष्ट किए गए रिएक्टरों के अंदर तापमान को खतरनाक रूप से बढ़ने दिया।

जापानी अधिकारियों ने कम से कम - बोरिक एसिड के अतिरिक्त समुद्री जल के साथ रिएक्टरों में बाढ़ का सहारा लिया, जो आपदा को रोक सकता था, लेकिन रिएक्टर उपकरण को नष्ट कर दिया। आखिरकार, दमकल और बजरों की मदद से, जापानी रिएक्टरों में ताजा पानी पंप करने में सक्षम हो गए। लेकिन तब तक, निगरानी ने आसपास की भूमि और पानी में विकिरण के खतरनाक स्तर को पहले ही दिखा दिया था। इस परमाणु ऊर्जा संयंत्र से 40 किमी दूर एक गाँव में, रेडियोधर्मी तत्व सीज़ियम -137 चेरनोबिल आपदा के बाद के स्तर से बहुत अधिक पाया गया, जिसने इस क्षेत्र में रहने की संभावना पर संदेह पैदा किया।