Apakah Keraguan dalam Loji Kuasa Nuklear?

Apabila reaktor pembahagi atom loji kuasa nuklear beroperasi secara normal, ia dikatakan "kritikal" atau dalam keadaan "kritikal. "

Menggunakan istilah" kritikal "mungkin kelihatan counter-intuitif sebagai cara untuk menggambarkan normal. Dalam istilah sehari-hari, perkataan sering menggambarkan situasi yang berpotensi untuk bencana. Walau bagaimanapun, dalam konteks kuasa nuklear, "kritikal" menunjukkan bahawa reaktor beroperasi dengan selamat.

Kritikal adalah Negeri Seimbang

Reaktor nuklear menggunakan rod bahan api uranium - tiub logam zirkonium yang langsing, langsing yang mengandungi pelet bahan yang boleh dipisahkan - untuk menghasilkan tenaga melalui pembelahan. Pembelahan adalah proses pemisahan nukleus atom uranium untuk melepaskan neutron yang pada gilirannya membelah lebih banyak atom, melepaskan lebih banyak neutron. Kritikal bermakna reaktor mengawal tindak balas rantai fisi yang berterusan, di mana setiap peristiwa fisi mengeluarkan bilangan neutron yang mencukupi untuk mengekalkan siri tindak balas berterusan.

Dalam keadaan kritikal yang seimbang, rod bahan api di dalam reaktor nuklear menghasilkan dan kehilangan bilangan neutron berterusan, dan sistem tenaga nuklear stabil.

Pembelahan menghasilkan banyak tenaga dalam bentuk haba dan radiasi yang sangat tinggi. Itulah sebabnya reaktor di dalam struktur yang dimeteraikan di bawah kubah konkrit bertetulang logam tebal. Tumbuhan tenaga memanfaatkan tenaga dan haba ini untuk menghasilkan stim untuk memacu penjana yang menghasilkan elektrik.

Mengawal Keprihatinan

Apabila reaktor memulakan, bilangan neutron meningkat perlahan-lahan dengan cara yang terkawal. Batang rod kawalan penyerap neutron di teras reaktor digunakan untuk menentukur pengeluaran neutron. Batang kawalan dibuat daripada elemen menyerap neutron seperti kadmium, boron, atau hafnium.

Lebih mendalam rod yang diturunkan ke dalam teras reaktor, semakin banyak neutron rod yang menyerap dan semakin sedikit pembelahan. Juruteknik menarik atau menurunkan rod kawalan ke dalam teras reaktor bergantung kepada sama ada lebih banyak atau kurang pembelahan, penghasilan neutron dan kuasa yang dikehendaki.

Sekiranya kerosakan berlaku, juruteknik boleh melancarkan rod kawalan jauh ke dalam teras reaktor untuk dengan cepat menyerap neutron dan menutup reaksi nuklear.

Apa Supercriticality?

Pada permulaan, reaktor nuklear secara ringkas dimasukkan ke dalam keadaan yang menghasilkan lebih banyak neutron daripada yang hilang. Keadaan ini dipanggil "superkritikal" negeri, yang membolehkan penduduk neutron meningkat dan lebih banyak kuasa untuk dihasilkan. Apabila pengeluaran kuasa yang dikehendaki tercapai, pelarasan dilakukan untuk meletakkan reaktor menjadi keadaan kritikal yang mengekalkan keseimbangan neutron dan pengeluaran kuasa. Kadang-kala, seperti untuk penyelenggaraan penutupan atau pengisian bahan bakar, reaktor diletakkan dalam keadaan "subkritik" supaya penurunan neutron dan pengeluaran kuasa.

Jauh daripada keadaan yang membimbangkan yang dicadangkan oleh namanya, kritikal adalah keadaan yang perlu dan perlu untuk loji kuasa nuklear yang menghasilkan aliran tenaga yang konsisten dan mantap.