Lò phản ứng hạt nhân là gì?

Một lò phản ứng hạt nhân là một thiết bị khoa học được thiết kế để tạo ra các phản ứng chuỗi có kiểm soát của các yếu tố phân hạch như uranium.Lò phản ứng hạt nhân có thể được sử dụng cho một số mục đích, bao gồm việc tạo ra năng lượng điện, sản xuất nhiên liệu hạt nhân và nghiên cứu khoa học.Các lò phản ứng hạt nhân của các thiết kế khác nhau có thể được tìm thấy ở nhiều khu vực trên thế giới, từ các phòng thí nghiệm khoa học ở Hoa Kỳ đến vùng nông thôn Pháp, với người Pháp dựa vào năng lượng hạt nhân cho khoảng 75% nhu cầu năng lượng của chúng vào năm 2009.

Lò phản ứng hạt nhânDựa vào một quá trình được gọi là phân hạch, xảy ra khi một phần tử nặng hấp thụ neutron và phá vỡ thành hai yếu tố nhẹ hơn.Trong quá trình, phần tử giải phóng năng lượng.Trong một phản ứng phân hạch được kiểm soát, năng lượng này có thể được khai thác cho các hoạt động khác nhau và dỗ dành để thiết lập một phản ứng chuỗi khuyến khích phần còn lại của yếu tố phân hạch cũng phá vỡ.Một phản ứng không được kiểm soát tạo ra một quả bom hạt nhân. Bên trong lò phản ứng hạt nhân, các thanh nhiên liệu được tạo thành từ một yếu tố phân hạch được đưa vào một người điều hành, một vật liệu sẽ làm chậm neutron để khuyến khích phân hạch.Người vận hành lò phản ứng hạt nhân có thể kiểm soát phản ứng với việc sử dụng các thanh điều khiển, các thanh được làm từ các vật liệu hấp thụ neutron.Khi các thanh được hạ xuống lõi lò phản ứng với nhiên liệu, chúng hấp thụ neutron, làm chậm hoặc ngăn chặn quá trình phân hạch và khi chúng được nâng lên, chúng cho phép các thanh nhiên liệu hấp thụ neutron và trải qua quá trình phân hạch.Theo định kỳ, các thanh nhiên liệu được chi tiêu và cần được thay thế bằng nhiên liệu tươi, trong khi nhiên liệu đã qua sử dụng phải được xử lý cẩn thận để tránh tạo ra ô nhiễm.

Lò phản ứng hạt nhân cũng cần một chất làm mát để truyền nhiệt khỏi lõi lò phản ứng.Nhiệt, sản phẩm phụ của phân hạch, trên thực tế có thể là mục tiêu của các nhà khai thác lò phản ứng, bởi vì nó có thể được sử dụng để tạo ra điện bằng cách tạo ra hơi nước sẽ đẩy tua -bin.Khi lò phản ứng hạt nhân đang được sử dụng cho nghiên cứu khoa học, nhiệt có thể là sản phẩm phụ không mong muốn, mặc dù một số lò phản ứng được thiết kế cho cả nghiên cứu và phát điện để có hiệu quả tối đa. Một số lượng lớn các hệ thống có liên quan đến việc kiểm soát và ngăn chặnlò phản ứng hạt nhân.Nguy cơ cố hữu của việc tạo ra một phản ứng được kiểm soát là phản ứng có thể xếp tầng ngoài tầm kiểm soát.Mối quan tâm này được giải quyết với nhiều công nghệ an toàn và thất bại được thiết kế để giữ cho lò phản ứng hoạt động an toàn.Tương đối ít tai nạn chính đã xảy ra với các lò phản ứng hạt nhân và những người có xu hướng xảy ra trong các lò phản ứng cũ với cơ sở hạ tầng hỗ trợ không đủ.