Domov    Kazalo    Kontakti Hrvatski  English
O jedrski tehnologiji / Jedrski reaktor
 
Jedrski reaktor
V jedrskem reaktorju se vzdržuje in regulira jedrska verižna reakcija in s tem tudi sproščanje toplote.

NEK je opremljena z ameriškim Westinghousovim lahkovodnim tlačnim reaktorjem. Energija, ki se sprošča ob cepitvi jeder v gorivnih elementih, segreva primarno hladilo – navadno prečiščeno vodo. Ta kroži v zaprtem primarnem krogu, ki ga poleg reaktorja sestavljata uparjalnika, reaktorski črpalki, tlačnik in cevovodi. Ker je voda v primarnem krogu pod tlakom, se kljub visoki temperaturi ne upari. Primarno hladilo preko sten cevi uparjalnika prenese toploto sekundarni vodi in jo upari. Para za pogon turbine nastaja v uparjalniku - izmenjalniku toplote med primarnim in sekundarnim krogom. Ta tip reaktorja je danes v svetu najbolj razširjen.

Jedrski reaktor poleg reaktorske posode sestavljajo bistveni elementi: sredica reaktorja, voda, ki je moderator in hladilo ter regulacijske palice.

Sredica reaktorja
Sredica v NEK je sestavljena iz 121 gorivnih elementov. Nekateri gorivni elementi vsebujejo gorljive nevtronske absorberje, 33 gorivnih elementov pa vsebuje nevtronske absorpcijske palice, ki so med obratovanjem izvlečene. V sredici poteka cepitev jeder. Pri cepitvi nastanejo od dva do trije nevtroni. Od nevtronov, nastalih pri cepitvi, samo eden v povprečju cepi novo fisijsko jedro, preostali pa pobegnejo iz sredice reaktorja ali pa se ujamejo v gorivu, kjer lahko tvorijo nova cepljiva jedra.

Moderator in hladilo
Ob cepitvi fisijskih jeder se sproščajo hitri nevtroni. Verjetnost za cepitev urana 235 je tem večja, čim manjša je hitrost nevtrona. Zato je treba nevtrone upočasniti. Proces upočasnjevanja poteka v moderatorju. Hitri nevtroni predvsem s trki na lažjih jedrih elementov moderatorja izgubljajo svojo energijo in se tako upočasnjujejo oziroma moderirajo. Hladilna navadna voda v reaktorju NEK ima funkcijo moderatorja nevtronov.

Ob cepitvi atomov goriva se sprosti toplota, ki jo je potrebno odvesti s hladilom. V lahkovodnem tlačnem reaktorju je hladilo navadna prečiščena voda, ki ima med drugim dobre toplotne karakteristike in nizko ceno. Reaktorsko hladilo je obenem medij za prenos toplote na sekundarni krog.

Regulacijske palice in bor v primarnem hladilu
Delovanje reaktorja najenostavneje uravnavamo tako, da vplivamo na absorpcijo nevtronov. S spreminjanjem absorpcije nevtronov vplivamo na število nevtronov v sredici in s tem na delovanje oziroma moč reaktorja. To lahko dosežemo s spreminjanjem koncentracije bora v primarnem hladilu ali z regulacijskimi palicami, ki jih spuščamo ali dvigujemo iz sredice. Bor in kontrolne palice, ki vsebujejo srebro, indij in kadmij, so namreč močni absorberji termičnih nevtronov.