CO SE D╠JE V PALIVU
V palivu jadernΘho reaktoru, jφm₧ b²vß oxid uraniΦit², sm∞s
oxid∙ uranu a plutonia nebo plutonium, probφhß Üt∞pnß reakce. Jßdro atomu Üt∞pitelnΘho prvku (uranu,
thoria, plutonia) se m∙₧e po nßrazu letφcφho neutronu
za p°φzniv²ch okolnostφ rozÜt∞pit. Vzniknou dv∞ novß jßdra Üt∞pnΘ produkty a
dva a₧ t°i novΘ neutrony. èt∞pnΘ produkty majφ velmi vysokou kinetickou energii,
narß₧ejφ do okolnφch jader a oh°φvajφ tak prost°edφ. Tφm vznikß vysokß
teplota, kterou m∙₧eme energeticky vyu₧φt. NovΘ neutrony letφ dßl a mohou Üt∞pit
dalÜφ jßdra. Rozb∞hne se °et∞zovß
reakce, zßklad jadernΘ energetiky.
V reaktoru mohou probφhat i jinΘ reakce, nap°φklad:
|
Ze ₧ivota
jednoho neutronu. |
- RadiaΦnφ zßchyt -
jßdro pohltφ p°ilΘtajφcφ neutron a zφskß tak energii, kterou m∙₧e ΦßsteΦn∞ vyzß°it ve
form∞ zß°enφ gama. Touto reakcφ Φasto reaguje jßdro izotopu uranu
238, kterΘho v palivu b²vß vφce ne₧
90 %.
- Rozptyl neutronu -
neutron se po nßrazu na jßdro odrazφ a letφ dßl jin²m sm∞rem. Tak Φasto reagujφ
jßdra uranu s neutrony o vysokΘ energii.
- Zßchyt neutronu -
jßdro jinΘho prvku ne₧ uranu neutron pohltφ. Materißl ·Φinn∞ pohlcujφcφ neutrony
se naz²vß absorbßtor. Dobr²mi
absorbßtory jsou nap°φklad b≤r nebo kadmium.
V reaktoru probφhß jeÜt∞ mnohem vφce jin²ch reakcφ, energeticky vyu₧φt vÜak
m∙₧eme pouze spolehliv∞ ovlßdanΘ a °φzenΘ Üt∞penφ.
P°ibli₧me si zjednoduÜen∞ osud jednoho neutronu v reaktoru VVER, jakΘ pracujφ u nßs. Izotop uranu 235 se i v p°φrod∞ samovoln∞ Üt∞pφ na
dv∞ lehΦφ jßdra a jeden nebo vφce voln²ch neutron∙. Neutrony ze samovolnΘho
Üt∞penφ by vÜak v reaktoru nestaΦily spustit °et∞zovou reakci.
K nastartovßnφ reaktoru se pou₧φvß vn∞jÜφ neutronov² zdroj. Neutron, kter²
zaΦneme sledovat, mß vysokou energii. Pravd∞podobnost, ₧e p°i svΘm letu rozÜt∞pφ
jßdro izotopu uranu 235 je malß, spφÜe se p°i srß₧ce s nφm jen odrazφ, jako by se
odrazil mφΦek od zdi. Neutron se od jader odrß₧φ, ani₧ by jim p°edal Φßst svΘ
velkΘ energie, pouze m∞nφ sm∞r letu. Aby mohl jßdra Üt∞pit, musφme ho zpomalit.
NejlΘpe se neutron zpomalφ srß₧kou s jßdrem, kterΘ je p°ibli₧n∞ stejn∞ velkΘ,
tedy nap°. s jßdrem atomu vodφku, kterΘ tvo°φ jedin² proton. Reakci si pak m∙₧eme
p°edstavit jako srß₧ku dvou kuleΦnφkov²ch koulφ. Lßtce, kterß zpomaluje neutrony,
se °φkß moderßtor.
|
Montß₧ palivovΘ kazety. |
Rychl² neutron se zm∞nil na pomal² neutron. Ten op∞t narß₧φ na
jßdro uranu 235. Tentokrßt se u₧ ale neodrazφ. S vysokou pravd∞podobnostφ jßdro
rozÜt∞pφ nastßvß °et∞zovß Üt∞pnß reakce. Aby se reakce nemohla rozvφjet
₧iveln∞ a nekontrolovan∞, je v reaktoru absorbßtor, kter² p°ebyteΦnΘ neutrony
pohlcuje.
Popsali jsme si osud neutronu v tzv. pomal²ch reaktorech, kterΘ jsou na sv∞t∞
nejrozÜφ°en∞jÜφ. èt∞pn²m materißlem v palivu t∞chto reaktor∙ je izotop uranu
235. Pro tento izotop je toti₧ charakteristick² r∙st pravd∞podobnosti Üt∞penφ s
poklesem rychlosti (energie) neutron∙.
|