Reattore nucleare: storia della creazione e principio di funzionamento
Il valore dell'energia nucleare nel mondo moderno
L'energia nucleare negli ultimi decenni ha fatto un enorme passo avanti, diventando una delle più importanti fonti di energia elettrica per molti paesi. Allo stesso tempo, va ricordato che dietro lo sviluppo di questo settore dell'economia nazionale ci sono gli enormi sforzi di decine di migliaia di scienziati, ingegneri e lavoratori ordinari che stanno facendo di tutto per garantire che l '"atomo pacifico" non diventi una vera minaccia per milioni di persone. Il vero nucleo di qualsiasi centrale nucleare è un reattore nucleare.
La storia della creazione di un reattore nucleare
Il primo dispositivo del genere fu costruito nel bel mezzo della seconda guerra mondiale negli Stati Uniti dal famoso scienziato e ingegnere E. Fermi. A causa del suo aspetto insolito, che assomigliava a una pila di blocchi di grafite impilati uno sopra l'altro, questo reattore nucleare era chiamato "pila di Chicago". Vale la pena notare che questo dispositivo ha funzionato sull'uranio, che si trovava proprio tra i blocchi.
Creazione di un reattore nucleare nell'Unione Sovietica
Nel nostro paese, anche le questioni nucleari hanno ricevuto maggiore attenzione. Nonostante il fatto che i principali sforzi degli scienziati fossero focalizzati sull'uso militare dell'atomo, essi hanno attivamente utilizzato i risultati ottenuti a scopi pacifici. Il primo reattore nucleare con il codice F-1 fu costruito da un gruppo di scienziati sotto la guida del famoso fisico I. Kurchatov alla fine di dicembre del 1946. Uno svantaggio significativo era la mancanza di qualsiasi sistemi di raffreddamento quindi, il potere dell'energia da loro rilasciata era estremamente ridotto. Allo stesso tempo, i ricercatori sovietici completarono il lavoro iniziato da loro, che portò alla scoperta dopo soli otto anni della prima centrale nucleare nella città di Obninsk.
Il principio di funzionamento del reattore
Un reattore nucleare è un dispositivo tecnico estremamente complesso e pericoloso. Il suo principio di funzionamento si basa sul fatto che durante il decadimento dell'uranio vengono rilasciati diversi neutroni che, a loro volta, eliminano particelle elementari dai vicini atomi di uranio. Come risultato di questa reazione a catena, una quantità significativa di energia viene rilasciata sotto forma di calore e raggi gamma. Allo stesso tempo, si dovrebbe tenere presente che se questa reazione non è affatto controllata, allora la fissione degli atomi di uranio nel più breve tempo possibile può portare a una potente esplosione con conseguenze indesiderabili.
Dispositivo del reattore nucleare
Affinché la reazione possa procedere all'interno di un quadro rigorosamente definito, la progettazione di un reattore nucleare è di fondamentale importanza. Allo stato attuale, ogni struttura simile è una sorta di caldaia attraverso la quale scorre il refrigerante. L'acqua è comunemente usata in questa capacità, tuttavia ci sono centrali nucleari che usano grafite liquida o acqua pesante. Un moderno reattore nucleare non può essere immaginato senza centinaia di speciali cassette esagonali. Ci sono elementi di combustibile in essi, attraverso i canali di cui fluiscono i refrigeranti. Questa cassetta è ricoperta da uno strato speciale in grado di riflettere i neutroni e quindi rallentare la reazione a catena.
Reattore nucleare e sua protezione
Ha diversi livelli di protezione. Oltre al corpo reale, in cima a esso copre uno speciale isolamento e protezione biologica. Da un punto di vista ingegneristico, questa struttura è un potente bunker in cemento armato, le cui porte sono chiuse il più saldamente possibile.