Использование ядерных реакторов

Реакторы по своему назначению подразделяются на исследовательские, энергетические и экспериментальные.

Исследовательские реакторы используются как мощные источники нейтронов и г — квантов для поведения различных экспериментов. К ним относятся взаимодействие нейтронов и г — квантов с веществом, влияние излучения на физические и механические свойства материалов, биологическое воздействие излучения на живой организм и т. д. В конструкции реактора есть каналы, в которых помещаются образцы материалов. По другим каналам выводятся нейтронные пучки для физических экспериментов. Исследовательские реакторы имеют также промышленное значение: в них получают искусственные радиоизотопы, необходимые для народного хозяйства. В исследовательских реакторах температура выхода воды не превышает 100⁰С. Этим улучшаются условия работы реактора, снижается до минимума давление в системе теплоносителя.

Энергетические реакторы используются как источники тепла на атомных электростанциях и в транспортных энергетических установках. Энергетические атомные установки выгодны только в том случае, если работа реактора устойчива в течение продолжительного времени, а стоимость вырабатываемой электроэнергии не выше, чем на тепловой электростанции. гейзенберг шредингер радиоактивный атомный.

В ректорах — размножителях воспроизводится переработка ядерного сырья (U²³⁸ и Th²³²) в делящиеся изотопы Pu²³⁹ и U²³³.

В урановом цикле ядерным топливом служит плутоний. Ядерное сырье U²³⁸ загружается в активную зону и отражатели (зоны воспроизводства). В конце цикла старое ядерное топливо и элементы из U²³⁸, содержащие Pu²³⁹ проходят химическую обработку. Выделенный Pu²³⁹ идет на изготовление ТВЭЛ, а U²³⁸ вновь загружается в реактор для облучения. Урановый цикл можно осуществить только в реакторе на быстрых нейтронах. Урановый цикл может дать ежегодное увеличение запасов Pu до 15%.

Ториевый цикл можно осуществить в реакторах размножителях на тепловых и быстрых нейтронах. В качестве ядерного топлива используется U²³³.

Все действующие реакторы являются в какой-то мере исследовательскими. На каждом реакторе проводятся эксперименты по изучению физики нейтронов и реакторов, пути снижения стоимости электроэнергии и т. д.