เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์คืออะไร?

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นชิ้นส่วนของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ควบคุมได้ขององค์ประกอบที่สามารถแยกออกได้เช่นยูเรเนียมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการรวมถึงการสร้างพลังงานไฟฟ้าการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของการออกแบบต่าง ๆ สามารถพบได้ในหลายภูมิภาคของโลกตั้งแต่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาไปจนถึงชนบทฝรั่งเศสโดยชาวฝรั่งเศสพึ่งพาพลังงานนิวเคลียร์ประมาณ 75% ของความต้องการพลังงานของพวกเขา ณ ปี 2009

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นิวเคลียร์พึ่งพากระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบหนักดูดซับนิวตรอนและแบ่งออกเป็นสององค์ประกอบที่เบากว่าในกระบวนการองค์ประกอบจะปล่อยพลังงานในปฏิกิริยาฟิชชันที่ควบคุมพลังงานนี้สามารถควบคุมได้สำหรับกิจกรรมต่าง ๆ และเกลี้ยกล่อมให้สร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งส่งเสริมองค์ประกอบที่เหลือของฟิชชันที่สามารถแยกออกจากกันได้เช่นกันปฏิกิริยาที่ไม่สามารถควบคุมได้สร้างระเบิดนิวเคลียร์

ภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แท่งเชื้อเพลิงที่ประกอบด้วยองค์ประกอบฟิชชันที่สามารถแทรกเข้าไปในผู้ดูแลวัสดุที่จะชะลอตัวลงนิวตรอนเพื่อส่งเสริมฟิชชันผู้ปฏิบัติงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถควบคุมปฏิกิริยาด้วยการใช้แท่งควบคุมแท่งที่ทำจากวัสดุที่ดูดซับนิวตรอนเมื่อแท่งถูกลดลงในแกนเครื่องปฏิกรณ์ด้วยเชื้อเพลิงพวกเขาจะดูดซับนิวตรอนช้าลงหรือหยุดกระบวนการฟิชชันและเมื่อพวกมันถูกยกขึ้นพวกเขาจะอนุญาตให้แท่งเชื้อเพลิงดูดซับนิวตรอนและรับฟิชชันแท่งเชื้อเพลิงเป็นระยะและต้องถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงสดในขณะที่เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะต้องถูกกำจัดอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างมลพิษ

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยังต้องใช้สารหล่อเย็นเพื่อถ่ายโอนความร้อนออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนซึ่งเป็นผลพลอยได้จากฟิชชันอาจเป็นเป้าหมายของผู้ประกอบการเครื่องปฏิกรณ์เพราะสามารถใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการสร้างไอน้ำซึ่งจะผลักดันกังหันเมื่อมีการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ความร้อนอาจเป็นผลพลอยได้ที่ไม่พึงประสงค์แม้ว่าเครื่องปฏิกรณ์บางตัวจะได้รับการออกแบบมาสำหรับการวิจัยและการผลิตไฟฟ้าเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

ระบบจำนวนมากเกี่ยวข้องกับการควบคุมและการควบคุมของ Aเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความเสี่ยงโดยธรรมชาติของการสร้างปฏิกิริยาที่ควบคุมคือปฏิกิริยาอาจแยกออกจากการควบคุมข้อกังวลนี้ได้รับการแก้ไขด้วยความล้มเหลวมากมายและเทคโนโลยีความปลอดภัยซึ่งออกแบบมาเพื่อให้เครื่องปฏิกรณ์ทำงานได้อย่างปลอดภัยอุบัติเหตุที่สำคัญไม่กี่ครั้งเกิดขึ้นกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และสิ่งที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์รุ่นเก่าที่มีโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนไม่เพียงพอในสถานที่