Početna stranica    Kazalo    Kontakti Slovensko  English
O nuklearnoj tehnologiji / Nuklearni reaktor
 
Nuklearni reaktor
U nuklearnom reaktoru održava se i regulira nuklearna lančana reakcija, a time i oslobađanje topline.

NEK je opremljen američkim Westinghouseovim lakovodnim tlačnim reaktorom. Energija koja se oslobađa pri cijepanju jezgri u gorivnim elementima zagrijava primarno hladilo - običnu pročišćenu vodu. Ona kruži u zatvorenome primarnome krugu koji, osim reaktora, čine parogeneratori, reaktorske crpke, tlačnik i cjevovodi. Budući da je voda u primarnome krugu pod tlakom, ne pretvara se u paru unatoč visokoj temperaturi. Primarno hladilo preko stijenki cijevi parogeneratora prenosi toplinu sekundarnoj vodi i pretvara je u paru. Para za pogon turbine nastaje u parogeneratoru – izmjenjivaču topline između primarnoga i sekundarnoga kruga. Taj tip reaktora danas je najrašireniji u svijetu.

Nuklearni reaktor, osim reaktorske posude, čine primarni elementi: jezgra reaktora, voda koja je moderator i rashladno sredstvo te regulacijske šipke.

Jezgra reaktora
Jezgra reaktora u NEK-u sastoji se od 121 gorivnog elementa. Pojedini gorivni elementi sadrže izgorive neutronske apsorbere, a 33 sadrže neutronske apsorpcijske šipke koje se tijekom rada izvlače. U jezgri se odvija cijepanje fisijskih jezgri. Pri cijepanju u prosjeku nastanu dva do tri neutrona. Od neutrona nastalih pri cijepanju, samo jedan u prosjeku cijepa novu fisijsku jezgru, a preostali pobjegnu iz jezgre reaktora ili se skupljaju u gorivu, a tamo mogu tvoriti nove jezgre za cijepanje.

Moderator i hladilo
Pri cijepanju fisijskih jezgri oslobađaju se brzi neutroni. Vjerojatnost za cijepanje urana 235 tim je veća što je manja brzina neutrona. Zato neutrone treba usporiti. Proces usporavanja protječe u moderatoru. Brzi neutroni prije svega sudaranjem s lakšim jezgrama elemenata moderatora gube svoju energiju i tako se usporavaju, odnosno moderiraju. Obična voda za hlađenje u reaktoru NEK-a ima funkciju moderatora neutrona.

Pri cijepanju atoma goriva oslobađa se toplina koju je potrebno odvesti hladilom. U lakovodnome tlačnome reaktoru hladilo je obična pročišćena (demineralizirana) voda koja među ostalim ima dobre toplinske karakteristike i nisku cijenu. Reaktorsko hladilo ujedno je medij za prijenos topline na sekundarni krug.

Regulacijske šipke i bor u primarnome hladilu
Rad reaktora najjednostavnije se regulira utjecanjem na apsorpciju neutrona, odnosno na njihov broj u jezgri i time na rad, odnosno snagu reaktora. To se može postići promjenom koncentracije bora u primarnome hladilu ili regulacijskim šipkama, koje se spuštaju u jezgru reaktora ili se podižu iz nje. Naime, bor i kontrolne šipke, koje sadrže srebro, indij i kadmij, jaki su apsorberi termičkih neutrona.