АТОМ РЕАКТОРИ

АТОМ РЕАКТОРИ (ядро реактори, атом қозони) — атом ядросининг бошқариладиган занжир реакциясини амалга ошириш учун мўлжалланган қурилма. Атом реактори саноат энергияси и. ч., физик тадқиқотларда ишлатиладиган нейтронлар оқимини ҳосил қилиш, сунъий радиоактив изотоплар ҳамда атом электр ст-яларида электр-энергияси олишда ишлатилади. Реакциядаги нейтронларнинг тезлигига қараб, Атом реактори суcт ва тез нейтронли бўлади. Суcт нейтронли реакторларда ёқилғи сифатида табиий уран изотопларининг аралашмаси ёки уран (U235) билан бойитилган аралашма ишлатилади. U235 бўлиниши даврида учиб чиқаётган тез нейтронлар графит ёки огир сув ёрдамида сусайтирилиб, суcт нейтронларга келтирилади. Тез нейтронли реакторда эса сусайтиргич ишлатилмайди. Бундай реакторда занжир реакция тўғридан-тўғри тез нейтронлар таъсирида бориши учун атом ёқилғиси — соф U235 изотопи ёки сунъий изотоплар U233 ва Ри239 (плутоний) бўлиши керак. Атом ёқилғиси маълум миқдор ва ҳажмда бўлгандагина занжир реакция давом этади ва атом реактори ишлай бошлайди. Реактордан чиқиб кетаётган нейтронларни қисман фаол зонага қайтариш учун бу зона кайтаргич (оғир сув, графит ёки бериллий) билан ўралган бўлади. Қайтаргич фаол зонада ҳосил бўлаётган нейтронлардан тўлароқ фойдаланиш ва реакторни бирмунча кичрайтиришга имкон беради. Реактор текис ишлаши учун реакция бир меъёрда давом этиши зарур. Акс ҳолда реактор тўхтаб қолиши ёки учиб чиқаётган нейтронлар сони кўпайиб кетиб, реактор бузилиши мумкин. Фаол зонада ажралаётган нейтронлар сонини маълум миқдорда ушлаб турувчи ва реакторнинг бир меъёрда ишлашини таъминловчи механизм А. р. нинг муҳим қисми ҳисобланади. У нейтронларни кўплаб ютадиган моддалар (кадмий ёки бор)дан тайёрланган таёқчалардан иборат. Бу таёқчалар реакторнинг фаол зонасига қўзғалувчан қилиб ўрнатилади (расмга қ.). Уран таёқчалари 10 дан ўз-ўзидан чиқаётган тез нейтронлар сусайтирилгач, ёқилғи таркибидаги U238 атомларини парчалайди. Натижада занжир реакция тўхтовсиз давом этади. Бошқарувчи таёқча 8 (кадмий ёки бор), ўлчов асбоби 5, кучайтиргич 6 ва мотор 7 б-н бирга реакцияни меъёрга келтиради. Иккинчи кадмий таёқча 9 эса реакторни тўхтатиш учун хизмат қилади. Қозон девори 12 бир вақтнинг ўзида қайтаргич хиз-матини ҳам ўтайди. Иссиқлик алмашувчи қурилма 13 ёрдамида уран ёқилғисидан чиқаётган иссиқлик энергияси олинади. Энергия реакторида ана шу қурилма иситгич сифатида ишлатилади. Олинган энергия атом электр ст-яларида турбиналарни ҳаракатга келтиради. Қалин бетон девор 4 реактордан чиқиб кетаётган нейтронлар ва нурларни ушлаб қолади, кишиларни зарарланишдан сақлайди. Сузгич (фильтр) 1, насос 2 ва қувур 3 ёрдамида бетон девор ичи – i даги ҳаво доимо алмашиниб туради. Ре – J акторлар 0,5 Вт дан 30000 кВт гача қувватга эга бўлиб, реактор марказида ҳар 1 см2 юза ҳисобидан секундига 1015 донагача нейтрон олиш мумкин.

Реакторлар вазифаларига кўра энергетик, экспериментал, и. т. реактори ҳамда янги бўлинадиган элементар ва радиоактив изотоплар ишлаб чиқарадиган реакторларга бўлинади. Ҳар қандай реактор: а) ёқилғининг турига; б) секинлаштирувчи моддасига; в) бажарадиган вазифасига; е) ишлаш режимига; ж) тузилишига қараб характерланади.

Энергетик реакторлар асосан сув — сувли, газ-графитли ҳамда сув-графитли реакторларга ажратилади (бу ерда биринчи сўз иссиқлик узаткични, иккинчиси эса секинлаштирувчи моддани англатади).

Ўзбекистон ФА Ядро ин-тида сувсувли ВВР-СМ атом реактори и. т. ва ядро физикасининг ютуқларини халқ хўжалигига тадбиқ қилиш мақсадида 1959 й. дан бери 2000 дан 10000 кВт гача (иссиқлик) қувватида ишлаб турибди.

Реакторларнинг иқтисодий тежамлилиги ва самарадорлигини тадқиқ қилиш учун қуввати унча катта бўлмаган экспериментал реакторлар қурилади. И. т. реакторлари нейтронларнинг ядролар билан таъсирланишини ўрганиш ва нейтронлар таъсирида турли кристалларнинг органик бирикмаларнинг ҳар хил физик ва кимёвий хоссаларига таъсирини ўрганиш учун ишлатилади. Шунинг учун бу реакторларнинг муҳим хусусияти катта (1012 — 10й нейтрон/см2с) нейтронлар оқимини ҳосил қилиб беришидир. Бундай и. т. реакторларининг фаол зонасидан нейтронлар дастасининг ташқарига чиқиши учун бир нечта қўшимча горизонтал каналлари бўлади.

Интенсивлиги яна ҳам юқори бўлган нейтронлар оқимини ҳосил қилиш учун қисқа даврли (импульсли) режимда ишлайдиган реакторлардан фойдаланилади. Мисол учун импульсли графит реакторда (ИГР) импульснинг катта қийматидаги қувват 105 МВт га, нейтронлар оқими эса 1018 нейтрон/см2с га етади. Импульснинг давом этиш вақти 0,1 с.

Барча реакторлар ичида ёқилғини қайта ишлайдиган реакторлар (бридер реакторлар) муҳим аҳамиятга эга. Бу реакторларда электр энергияси ишлаб чиқариш билан бир қаторда реакция ҳисобига интенсив ёқилғи ишлаб чиқариш жараёни амалга ошади. Реакторлар ёқилғи ва сусайтиргичнинг фаол соҳада ўзаро жойлаштирилишига қараб, гомоген ёки гетероген бўлиши мумкин. Гомоген реакторда ядро ёқилғиси сусайтиргич билан бир текис аралаштирилади. Гетероген реакторда ядро ёқилғи сусайтиргичдан ажратилган.

Ад.: Бекжонов Р. Б., Атом ядроси ва зарралар физикаси, Т., 1995.

Loading...