Ядролық отын

1 Ядролық отын үшін шикізатты өндіру.
2 Ядролық отынды өндіру.
3 Реактордың активті зонасындағы отын.
4 Атомдық станциядан кейінгі ТВС.

Ядролық отын - ядролық реакторларда, басқарылатын тізбекті ядролық реакцияны жүзеге асыру үшін қолданылатын материалдар болып табылады. Ядролық отын адамзат пайдаланатын басқа отын көздерінен әлдеқайда ерекшеленеді, бұл өте күшті, бірақ адамдар үшін өте қауіпті, сондықтан оны қолдану үшін көптеген шектеулер енгізілген. Осы және басқа да көптеген себептерге байланысты ядролық отынды пайдалану, қазба отынның кез келген түрінен әлдеқайда қиын және оны қолдану үшін арнайы техникалық және ұйымдастырушылық шаралар, сондай-ақ онымен айналысатын қызметкерлердің жоғары біліктілігі қажет. Ядролық отын – ядролық реакцияға қатысу нәтижесінде пайдалы энергия бөлетін зат.
Ядролық реакцияларда пайдалы энергия бөлетін екі түрінің (ауыр ядроларды бөлшектеу және жеңіл ядролардан ауыр ядролардың түзілуі) болуына байланысты. Ядролық отындар бөлшектенгіш заттарға және термоядролық отындарға ажыратылады. Тізбекті реакцияға бейім уран (233U, 235U) мен плутоний (239Pu 241Pu) изотоптары, сондай-ақ шапшаң нейтрондардың әсерінен бөлшектенетін не реакторларда сәуле әсерінен уран ( 233U) не плутоний(239Pu) изотоптарына түрленетін заттар бөлшектенгіш ядролық отынға жатқызылады.
Энергиясы әр түрлі нейтрондар әсерінен бөлшектенетін уранның табиғи изотопы ( 235U) бірінші реттік ядролық отын, ал оның өзге изотоптары екінші реттік ядролық отын деп аталады. Ядроның бір рет бөлшектенуі кезінде 1 г ядролық отыннан шамамен 180 МэВ, яғни 7,41010 Дж энергия бөлінеді. Негізгі ядролық отын – табиғи уран болып табылады.

1. Левин В. Е. Ядерная физика и ядерные реакторы. 4-е изд. — М.: Атомиздат, 1979.

2. Режим доступа: http://www.atomic-energy.ru; https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_топливо

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Ядролық отын.

Ядролық отын - ядролық реакторларда, басқарылатын тізбекті ядролық реакцияны жүзеге асыру үшін қолданылатын материалдар болып табылады. Ядролық отын адамзат пайдаланатын басқа отын көздерінен әлдеқайда ерекшеленеді, бұл өте күшті, бірақ адамдар үшін өте қауіпті, сондықтан оны қолдану үшін көптеген шектеулер енгізілген. Осы және басқа да көптеген себептерге байланысты ядролық отынды пайдалану, қазба отынның кез келген түрінен әлдеқайда қиын және оны қолдану үшін арнайы техникалық және ұйымдастырушылық шаралар, сондай-ақ онымен айналысатын қызметкерлердің жоғары біліктілігі қажет. Ядролық отын - ядролық реакцияға қатысу нәтижесінде пайдалы энергия бөлетін зат.
Ядролық реакцияларда пайдалы энергия бөлетін екі түрінің (ауыр ядроларды бөлшектеу және жеңіл ядролардан ауыр ядролардың түзілуі) болуына байланысты. Ядролық отындар бөлшектенгіш заттарға және термоядролық отындарға ажыратылады. Тізбекті реакцияға бейім уран (233U, 235U) мен плутоний (239Pu 241Pu) изотоптары, сондай-ақ шапшаң нейтрондардың әсерінен бөлшектенетін не реакторларда сәуле әсерінен уран ( 233U) не плутоний(239Pu) изотоптарына түрленетін заттар бөлшектенгіш ядролық отынға жатқызылады.
Энергиясы әр түрлі нейтрондар әсерінен бөлшектенетін уранның табиғи изотопы ( 235U) бірінші реттік ядролық отын, ал оның өзге изотоптары екінші реттік ядролық отын деп аталады. Ядроның бір рет бөлшектенуі кезінде 1 г ядролық отыннан шамамен 180 МэВ, яғни 7,410[10] Дж энергия бөлінеді. Негізгі ядролық отын - табиғи уран болып табылады.
Ядролық энергетикада торий мен плутоний тәжірибелік мақсаттар үшін ғана пайдаланылады. Ядролық отынның екінші түрі - термоядролық отындардың (дейтерий, тритий, литий) энергиясы қазіргі кезде тек қопарылыс түрінде ғана бөлінуде. Сондықтан бұл отын термоядролық қарулар жасауға пайдаланылуда 1 г дейтерий "жанғанда" 8,510[10]Дж, ал 1 г дейтерий мен тритий қоспасы "жанғанда" 3,510[11] Дж энергия бөлініп шығады.

Ядролық отын үшін шикізатты өндіру.

Уран - жердегі ең ауыр металл. Уранның 99,4% -ы - уран-238 сәйкес, ал уран-235-те тек 0,6% ғана. Тек соңғы бірнеше жылда зерттелген уран қорлары 7% -ға өсті, бұл жаңа кен орындарының ашылуымен байланысты. Ең ірі өндірушілер - Қазақстан, Канада және Австралия, олар әлемдік уранның 63% -ын құрайды. Сонымен қатар, Австралия, Бразилия, Қытай, Малави, Ресей, Нигер, АҚШ, Украина, Қытай және басқа елдерде металл қорлары бар.
Қазіргі уақытта уран үш түрлі тәсілмен өндіріледі. Ашық әдіс өзектілігін жоғалтпайды, ол депозиттер (залежи) жердің бетіне жақын болған жағдайларда қолданылады. Бұл әдісте, бульдозерлер карьер қаызп, содан кейін қоспалармен рудалар өңдеу кешендеріне тасымалдау үшін самосвалдарға жүктеледі.

.

Уран шахтасы (карьер).

Жиі кен денесі (рудное тело) тереңде орналысады, бұл жағдайда жер асты тау-кен әдісі қолданылады. Шахтаның тереңдігі екі километрдей қылып қазылады, ал бұрғылау арқылы көлденең дрейфте (штрек) тұқымды алады, содан соң тұқым, жүк көтергіштерімен жоғы шығарылады.

Уран кені (руда).

Жоғарыға экспортталатын қоспа көптеген құрамдастарға ие. Тұқымды ұсақтап, сумен араластырылып, артық заттарды бөліп тастау қажет. Содан кейін шаймалау (выщелачивания) процесін жүргізу үшін қоспаға күкірт қышқылы қосылады. Бұл реакция нәтижесінде сары түсті уран тұздарын аламыз,қоспалардағы уран тазарту зауытында тазартылады. Одан кейін ғана уранның оксиді алынады.
Жер асты шаймалау (скважинным подземным выщелачиванием) деп аталатын өте қауіпсіз, экологиялық таза және экономикалық жағынан тиімді әдіс бар.

Жерасты шаймалау әдісімен уранды өндіру: 1 - сорғыту (откачивающая) ұңғымаларды; 2 - еңгізу ұңғымасы; 3 - сорбциялау қондырғысы; 4 - десорбция қондырғысы; 5 - реагенттерді қосу; 6 - уран оксиді түріндегі тұнба;

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.