核反应堆：操作原理，并且在单元电路

设计以及基于所述初始化和控制自持核反应的核反应堆的操作。 它被用作用于生产放射性同位素的研究工具，并为核电站的能源。

核反应堆： 操作原理（短）

本文所用的裂变过程，其中一个重核分裂成两个较小的片段。 将这些片段在一个非常激发态并发射中子，和其它亚原子粒子和光子。 中子能引起新的部门作为的他们更发出，等结果。 衰变称为链式反应的这种连续的自持数。 与此同时，大量的能量，生产这是利用核能的目的。

核反应堆和核电站的工作原理是这样的：殖民地分裂能量的85％是在反应开始后很短的时间内释放。 剩余部分由裂变产物的放射性衰变产生，之后便拒绝中子。 放射性衰变是其中原子达到稳定状态的过程。 他继续和分裂后。

原子弹链式反应强度增加，直到大部分材料的将被分割。 这发生得非常快，生产这种炸弹的特点一个非常强大的爆炸。 机制和基于维持对一个监管几乎恒定的水平链式反应原理的核反应堆的运行。 它的目的是使爆炸的原子弹不能。

链反应和批评

物理裂变反应堆确定核裂变中子发射后的连锁反应概率。 如果最近的人口减少，分裂到底率将下降到零。 在这种情况下该反应器将处于亚临界状态。 如果中子数保持在一个恒定的水平，裂变率将保持稳定。 该反应器将是处于临界状态。 最后，如果随着时间的推移中子人口的增长，将速度和力量将会增加。 核心状态变为超临界。

一个核反应堆运行的下一个原理。 在启动中子数之前接近于零。 然后，运营商从芯除去控制棒，增加了反应器中暂时转换为超临界状态的分割型铁心。 到达后，将额定功率操作员部分返回控制棒，调节中子的量。 随后，将反应器保持在临界状态。 当有必要停下来，运营商完全插入棒。 这抑制了划分，并把核心的亚临界状态。

类型反应堆

现有的大部分能量都产生所需的热量来驱动涡轮机，这推动世界核设施的电力发电机。 此外，也有不少研究堆，并且一些国家的潜艇或水面舰艇，由原子的能量驱动。

发电厂

有这种反应器的数种，但广泛采用的轻水设计。 反过来，它可以在加压水或沸水中使用。 在第一种情况下的高压液体通过芯的热量加热，并进入蒸汽发生器。 在那里，从初级到次级回路中的热传递，还包括水。 所产生的蒸汽最终作为在蒸汽涡轮循环的工作流体。

该反应器是沸腾式的作品直接能量循环的原则。 水穿过核心，加热到沸腾，用中压水平。 饱和蒸汽通过一系列分离器和干燥器设置在反应器容器中，从而导致其sverhperegretoe状态。 然后过热蒸汽被用作工作流体时，旋转的涡轮。

高温气体冷却

高温气冷反应器（HTGR） - 核反应器，操作的原理是基于使用石墨作为燃料和微球的燃料混合物。 有两个相互竞争的设计：

• 德国“松散填充”系统，它使用一个球形燃料元件在60mm直径，其由石墨壳燃料和石墨的混合物的;
• 互锁，产生核石墨六角棱镜的美国版本。

在这两种情况下，冷却流体由约100个大气压的压力下的氦。 德国制氦穿过球形的层中的间隙的燃料元件，并且在美国-通过沿反应堆堆芯的中心轴线布置在石墨棱镜开口。 这两种方法都可以在非常高的温度下操作，由于石墨具有非常高的升华温度，且化学惰性的氦完全。 热氦可以直接在高温下被用作燃气涡轮机的工作流体或热可用于产生蒸汽循环水。

Zhidkometallicheskimi核反应堆：电路及工作原理

冷却液钠快堆已得到相当的重视在1960至1970年的。 然后，它似乎繁殖能力 核燃料 需要在不久的将来生产燃料的快速发展核工业。 当它变得清晰，这种期望是不现实的，热情在1980减弱。 然而，在美国，俄罗斯，法国，英国，日本和德国建立了一系列这种类型的反应堆。 他们中的大多数工作在二氧化铀或二氧化钚的混合物。 在美国，但是，最大的成功是用金属燃料来实现的。

CANDU

加拿大一直致力于其对反应堆的努力，它使用天然铀。 这省去了其浓缩使用其他国家的服务。 这一政策的结果是氘 - 铀反应堆（CANDU）。 控制和冷却它产生重水。 核反应堆的设计和操作是在常压下使用一箱用冷D ₂ O中。 有源区渗透天然铀的锆合金燃料，通过所述循环冷却其重水的管中。 电力是通过将在重水中的冷却剂，它是通过在蒸汽发生器中循环的热传递产生的。 在次级回路的蒸汽然后通过传统的汽轮机循环通过。

研究设施

对于研究核反应堆是最经常使用的，其原理在于使用的形式组件水冷却板和铀燃料元件。 能够从几百千瓦广泛的功率水平运行以兆瓦。 由于发电不研究反应堆的主要目的，它们被产生的热能，并且所述芯标称能量的中子的密度特征。 正是这些参数将有助于量化研究堆进行具体研究的能力。 低功耗系统往往在大学工作，并用于培训，并需要在研究实验室高功率测试材料和特性，以及用于一般研究。

最常见的研究核反应堆的结构和操作原理如下。 它的活动区域位于水大深水池的底部。 这便于观察和信道分配由所述中子束可以被引导。 在低功率水平，无需泵冷却液，以保持冷却水的自然对流的安全运行状态，确保足够的散热。 热交换器通常位于在表面上或在其中的热水蓄积池的上部。

船舶安装

原件及主要用途核反应堆的是他们在潜艇使用。 其主要优点是，相对于化石燃料的燃烧系统用于发电，他们不需要空气。 因此，核潜艇可以保持淹没了很长一段时间，和传统的柴电潜艇必须定期上升到表面，来运行他们的气动马达。 核能 提供了一个战略优势海军舰艇。 多亏了她，就没有必要在外国港口或容易脆弱的油轮加油。

核反应堆的运转对潜艇的原则进行分类。 然而，已知的是，在美国，它使用高浓缩铀和减速和冷却是轻水。 第一反应器核潜艇鹦鹉螺号的设计是强烈强大的研发设施的影响。 其独特的特点是反应性非常高利润率，而无需加油和停车后重新启动的能力提供了操作的延长期。 在潜艇电站必须非常安静，以逃避侦查。 为了满足电厂不同机型已经建立不同类型的潜艇的具体需求。

美海军航母使用的核反应堆，其原理被认为是从最大的潜艇借来的。 其建设和细节尚未公布。

除了美国，核潜艇是在英国，法国，俄罗斯，中国和印度。 在每一种情况下，设计没有透露，但据信，他们都是很相似的 - 这是对自己的技术特点同样的要求的结果。 俄罗斯也有一个小舰队 核破冰船， 从而确立了相同的装置苏联潜艇。

工业设施

对于生产目的 的武器级钚239的 使用核反应堆，其原理在于用低能量水平高生产率。 这是由于在核心钚的长期滞留导致不必要的²⁴⁰普积累的事实。

生产氚

目前，由这样的系统获得的主要材料是氚^（3 H或T） -电荷为 氢炸弹。 钚239具有24100年的半衰期长，因此与核武器使用这个元素，作为一个法治国家，有它超过必要的。 与此相反的²³⁹蒲，氚的半衰期约为12年。 因此，为了保持必要的库存，氢的这种放射性同位素必须连续进行。 在美国，萨凡纳河（南卡罗来纳州），例如，有几个重水反应堆，即产生氚。

浮式

创建于核反应堆，能够提供电力和蒸汽加热的删除偏远地区。 在俄罗斯，例如，我们发现使用小功率系统的，专门照顾到北极定居点。 在中国，10兆瓦电厂HTR-10提供热量和电力科学研究院，在它的位置。 具有类似功能的自动控制小型反应堆的发展是在瑞典和加拿大进行。 从1960年到1972年，美国军队使用的紧凑型水反应堆提供在格陵兰岛和南极洲偏远基地。 他们被燃料油发电厂取代。

太空探索

此外，将反应器设计用于太空力量和运动。 在1967年至1988年期间，苏联成立了一个小型核设施的“的Kosmos”卫星提供的设备和遥测，但这项政策已成为众矢之的。 至少这些卫星的一个进入地球大气层，引起加拿大的放射性污染的偏远地区。 美国在1965年推出的只有一个卫星，核反应堆。 然而，其在深空飞行任务，载人研究其他星球上或永久性月球基地使用的项目继续发展。 这肯定是气冷或液态金属的核反应堆，物理原理，其中提供要尽量减少散热器的尺寸尽可能高的温度。 此外，对于设备的反应器空间是尽可能紧凑以最小化用于所述屏蔽材料的量，并且发射和空间飞行期间以减轻重量。 燃油容量将确保反应堆的操作空间飞行的持续时间。