of 17/17
Nuklearni reaktori Pripremio: Varga Ištvan HEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA ČOKA [email protected]

Nuklearni reaktori

  • View
    55

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Nuklearni reaktori. Pripremio : Varga I štvan HEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA ČOKA v arga.i @ neobee.net. Nuklearni reaktor. Nuk l earni reaktori su posebni uređaji u kojima se odvijaju kontrolisane nuklearne reakcije. M ogu biti : - homogeni i - heterogeni. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Nuklearni reaktori

Nuklearni reaktori

Nuklearni reaktoriPripremio: Varga ItvanHEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA [email protected]

Nuklearni reaktor Nuklearni reaktori su posebni ureaji u kojima se odvijaju kontrolisane nuklearne reakcije.Mogu biti:- homogeni i- heterogeni U homogenim reaktorima nuklearno gorivo se nalazi u obliku rastvora ili praha. U heterogenim reaktorima u obliku posebnih poluga (ipki).Kao gorivo, u nukleanim reaktorima se koriste:- uranijumovi izotopi (obogaeni izotopom 235U), - plutonijum, a ponekad i - torijum.

Prvi reaktor je konstruisao Enriko Fermi. (1901-1954) Reaktor je proradio u ikagu 1942. godineNobelova nagrada iz fizike 1938. godine

ema reaktora1- nuklearno gorivo2- moderator (usporiva neutrona)3- apsorber neutrona4- sredstvo za hlaenje5- reflektor neutrona6- zatitni zid7- eksperimentalni kanali

Deo energije osloboene u reakciji, ispoljava se u vidu toplote, koja se moe odvoditi iz nuklearnog reaktora i iskoristiti za pokretanje raznih toplotnih maina (npr. parnih turbina).Parne turbine mogu pokretati generatore za proizvodnju elektrine struje.

10- turbina visokog pritiska11- turbina niskog pritiska12- generator Pomou moderatora smanjuje se energija neutrona koji nastaju u fisionom procesu. Time se poveava njihova efikasnost u izazivanju fisije. Kao usporiva se primjenjuje grafit, deuterijum (u vidu teke vode), jedinjenja berilijuma. Reflektori neutrona imaju ulogu da vraaju neutrone, koji su napustili aktivnu zonu reaktorskog jezgra, tako da oni mogu i dalje uestvovati u fisiji. Pomou apsorbera neutrona u obliku ipki napravljene od bora ili kadmijuma,kontrolie se reim rada i spreava pregrevanje reaktora, usled velike koliine toplotne energije osloboene u toku procesa. Kao sredstva za hlaenje mogu se koristiti obina ili teka voda ili druge supstance, koje imaju veliki toplotni kapacitet. Sistem za hlaenje se postavlja oko jezgra (aktivne zone) nuklearnog reaktora. Prilikom fisije u nuklearnim reaktorima dolazi do oslobaanja gama-zraenja pa je potrebna zatita. Kao zatita obino se koristi specijalna vrsta betona ili zatitni sloj vode. Debljina tih zatitnih slojeva je takva da u okolinu reaktora ne proputa zraenje koje bi moglo ugroziti ljude oko reaktora. Jedna od najefikasnijih mera zatite je automatizacija i robotizacija rada reaktora. Kad se nuklearno gorivo istroi, u reaktoru ostaju produkti raspadanja urana, koji sadre niz korisnih radionuklida. Prednost atomskog reaktora nad drugim izvorima energije je u tome to on moe da daje energiju dugi niz godina bez zamene goriva.(na primer 100 tona urana moe da slui kao gorivo 20 godina).

Osim za dobijanje nuklearne energije, reaktor se koristi i za proizvodnju izotopa raznih elemenata. U tu svrhu uzorak za ozraavanje stavlja se u eksperimentalne kanale, i izlae se neko vreme (nekoliko dana) dejstvu neutrona. Za to vreme, odreen broj atoma uzorka pretvara se u radioaktivni nuklid, koji se upotrebljava u razne istraivake svrhe. Osim energije i radionuklida, iz reaktora se jo mogu dobiti vrlo prodorni -zraci, koji se takoe koriste u istraivake svrhe.Primena radioaktivnih izotopa

Radioaktivni izotopi nali su primenu u mnogim oblastima. Tako npr. izotopi 60Co ( i -emiter, t1/2 = 5,3 god.) i 192Ir ( i -emiter, t1/2 = 74 dana) kao -emiteri koriste se u medicini:- u terapiji raznih tumora,- za hladnu sterilizaciju,- za ispitivanje unutranjosti netransparentnih tela,- za ispitivanje varova i dr.

Radioaktivni obeleivai: slue da se prati kretanje nekog elementa kroz neki proces. Tako na primer: izotop 131J ( i -emiter, t1/2 = 8,1 dan) se koristi u ispitivanju rada titne lezde, tricijum u molekulu vode (1H3HO) u istraivanjima reka-ponornica, 32P (emiter, t1/2 = 14,3 dana) za utvrivanje distribucije fosfora u biljkama i dr. Takoe se primenjuju u pripremi mineralnih sirovina pri ispitivanju adsorpcijskih procesa na mineralima.

Neutronska aktivaciona analiza je metoda za kvantitativnu analizu kojom se moe utvrditi koncentracija elemenata i kada je 108 do 1011 g/g uzorka. Bombardovanjem uzorka neutronima dobijaju se radioaktivni izotopi prisutnih elemenata za koje se odreuje vreme poluraspada, vrsta radioaktivnog zraenja i aktivnost, odnosno podaci na osnovu kojih se dolazi do njihove koliine u uzorku.