Atom reaktori

thumb
Atom reaktori (yadro reaktori, atom qozoni) – atom yadrosining boshqariladigan zanjir reaksiyasini amalga oshirish uchun moʻljallangan qurilma. Atom reaktori sanoat energiyasi ishlab chiqarish, fizik tadqiqotlarda ishlatiladigan neytronlar oqimini hosil qilish, sun’iy radioaktiv izotoplar hamda atom elektr stansiyalarida elektr-energiyasi olishda ishlatiladi. Reaksiyadagi neytronlarning tezligiga qarab, Atom reaktori suct va tez neytronli boʻladi. Suct neytronli reaktorlarda yoqilgʻi sifatida tabiiy uran izotoplarining aralashmasi yoki uran (U235) bilan boyitilgan aralashma ishlatiladi. U235 boʻlinishi davrida uchib chiqayotgan tez neytronlar grafit yoki ogir suv yordamida susaytirilib, suct neytronlarga kel-tiriladi. Tez neytronli reaktorda esa susaytirgich ishlatilmaydi. Bunday re-aktorda zanjir reaksiya toʻgʻridan-toʻgʻri tez neytronlar ta’sirida borishi uchun atom yoqilgʻisi – sof U235 izotopi yoki sun’iy izotoplar U233 va Ri239 (pluto-niy) boʻlishi kerak. Atom yoqilgʻisi ma’lum miqdor va hajmda boʻlgandagina zan-jir reaksiya davom etadi va atom reaktori ishlay boshlaydi. Reaktordan chiqib ketayotgan neytronlarni qisman faol zonaga qaytarish uchun bu zona kaytar-gich (ogʻir suv, grafit yoki berilliy) bilan oʻralgan boʻladi. Qaytargich faol zonada hosil boʻlayotgan neytronlardan toʻlaroq foydalanish va reaktorni birmuncha kich-raytirishga imkon beradi. Reaktor tekis ishlashi uchun reaksiya bir me’yorda davom etishi zarur. Aks holda reaktor toʻxtab qolishi yoki uchib chiqayotgan neytronlar soni koʻpayib ketib, reaktor buzili-shi mumkin. Faol zonada ajralayotgan neytronlar sonini ma’lum miqdorda ushlab turuvchi va reaktorning bir me-’yorda ishlashini ta’minlovchi mexanizm Atom reaktorining muhim qismi hisoblanadi. U neytronlarni koʻplab yutadigan moddalar (kadmiy yoki bor)dan tayyorlangan tayoqchalardan iborat. Bu tayoqchalar reak-torning faol zonasiga qoʻzgʻaluvchan qilib oʻrnatiladi (rasmga q.). Uran tayoqchalari 10 dan oʻz-oʻzidan chiqayotgan tez neytronlar susaytirilgach, yoqilgʻi tarkibidagi U238 atomlarini parchalaydi. Natijada zanjir reaksiya toʻxtovsiz davom etadi. Boshqaruvchi tayoqcha 8 (kadmiy yoki bor), oʻlchov asbobi 5, kuchaytirgich 6 va motor 7 bilan birga reaksiyani me’yorga keltiradi. Ikkinchi kadmiy tayoqcha 9 esa reaktorni toʻxtatish uchun xizmat qiladi. Qozon devori 12 bir vaqtning oʻzida qaytargich xizmatini ham oʻtaydi. Issiqlik al-mashuvchi qurilma 13 yordamida uran yoqilgʻisidan chiqayotgan issiqlik energi-yasi olinadi. Energiya reaktorida ana shu qurilma isitgich sifatida ishlatiladi. Olingan energiya atom elektr stansiyalarida turbinalarni harakatga keltiradi. Qalin beton devor 4 reaktordan chiqib ketayotgan neytronlar va nurlarni ush-lab qoladi, kishilarni zararlanishdan saqlaydi. Suzgich (filtr) 1, nasos 2 va quvur 3 yordamida beton devor ichi- i dagi havo doimo almashinib turadi. Re- J aktorlar 0,5 Vt dan 30000 kVt gacha quvvatga ega boʻlib, reaktor markazida har 1 sm2 yuza hisobidan sekundiga 1015 donagacha neytron olish mumkin.Reaktorlar vazifalariga koʻra energetik, eksperimental, ilmiy tadqiqot reaktori hamda yangi boʻlinadigan elementar va radioaktiv izotoplar ishlab chiqaradigan reaktorlarga boʻlinadi. Har qanday reaktor: a) yoqilgʻining turiga; b) sekinlashtiruvchi moddasiga; v) bajaradigan vazifasiga; ye) ishlash rejimiga; j) tuzilishiga qarab harakterlanadi.Energetik reaktorlar asosan suv – suvli, gaz-grafitli hamda suv-grafitli reaktorlarga ajratiladi (bu yerda birinchi soʻz issiqlik uzatkichni, ikkinchisi esa sekinlashtiruvchi moddani anglatadi).Oʻzbekiston Fanlar Akademiyasi Yadro institutida suv-suvli VVR-SM atom reaktori ilmiy tadqiqot va yadro fizikasining yutuqlarini xalq xoʻjaligiga tadbiq qilish maqsadida 1959-yildan beri 2000 dan 10000 kVt gacha (issiqlik) quvvatida ishlab turibdi.Reaktorlarning iqtisodiy tejamliligi va samaradorligini tadqiq qilish uchun quvvati uncha katta boʻlmagan eksperimental reaktorlar quriladi. Atom reaktori reaktorlari neytronlarning yadrolar bilan ta’sirlanishini oʻrganish va neytronlar 764ta’sirida turli kristallarning orga-nik birikmalarning har xil fizik va kimyoviy xossalariga ta’sirini oʻrganish uchun ishlatiladi. Shuning uchun bu re-aktorlarning muhim xususiyati katta (1012 – 10y neytron/sm2s) neytronlar oqimini hosil qilib berishidir. Bunday ilmiy tadqiqot reaktorlarining faol zonasidan neytronlar dastasining tashqariga chiqishi uchun bir nechta qoʻshimcha gori-ontal kanallari boʻladi.Intensivligi yana ham yuqori boʻlgan neytronlar oqimini hosil qilish uchun qisqa davrli (impulsli) rejimda ish-laydigan reaktorlardan foydalaniladi. Misol uchun impulsli grafit reaktorda (IGR) impulsning katta qiymatidagi quvvat 105 MVt ga, neytronlar oqimi esa 1018 neytron/sm2s ga yetadi. Impulsning davom etish vaqti 0,1 s.Barcha reaktorlar ichida yoqilgʻini qayta ishlaydigan reaktorlar (bri-der reaktorlar) muhim ahamiyatga ega. Bu reaktorlarda elektr energiyasi ishlab chiqarish bilan bir qatorda reaksiya hisobiga intensiv yoqilgʻi ishlab chiqarish jarayoni amalga oshadi. Reaktorlar yoqilgʻi va susaytirgichning faol sohada oʻzaro joylashtiri-lishiga qarab, gomogen yoki geterogen boʻlishi mumkin. Gomogen reaktorda yadro yoqilgʻisi susaytirgich bilan bir tekis ara-lashtiriladi. Geterogen reaktorda yadro yoqilgʻi susaytirgichdan ajratilgan.Ad.: Bekjonov R. B., Atom yadrosi va zarralar fizikasi, T., 1995.

 Yana qarang 

 Atom elektr stansiyalasi
 Yadro reaksiyasi
 Yadro yoqilgʻisi

 
 OʻzME. Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil

Turkum:Fan