Điều khiển và vận hành Lò_phản_ứng_hạt_nhân

Nhiên liệu phân hạch trong phần lớn các lò phản ứng là U235 hay Pu239.

Nhờ vào khả năng hấp thụ Neutron tốt nên Bo được ứng dụng vào điều khiển và vận hành lò phản ứng hạt nhân để đưa lò về trạng thái cân bằng (k =1)

Có 2 cách điều khiển lò phản ứng hạt nhân: Điều khiển bằng dung dịch (axit Bo) và điều khiển bằng cơ học (Bằng chuyển động của các thanh điều khiển)

Điều khiển bằng dung dịch axit Bo là quá trình điều khiển lâu dài, chậm. Khi lò bắt đầu hoạt động thì nồng độ của Bo ở mức 9g/kg và tới cuối thời gian vận hành của nhà máy, nồng độ này dần tới 0.

Điều khiển cơ học bằng việc cho thanh điều khiển trong đó có chứa Bo chuyển động lên hoặc xuống vùng hoạt của lò phản ứng. Điều khiển này thường nhằm thay đổi nhanh chóng trạng thái của lò.

Thanh nhiên liệu của lò phản ứng hạt nhân được làm ở dạng dài bên ngoài được bọc kín bằng kim loại có nhiệt độ nóng cháy cao, bên trong là là nhiên liệu. Nhiên liệu được làm thành các viên trụ rời nhau, ở giữa có 1 lỗ nhỏ. Ở đỉnh của thanh nhiên liệu có 1 khoang nhỏ nhằm chứa các sản phẩm khí sinh ra trong quá trình làm việc.Ở các lò thế hệ sau hiện đại hơn như lò PWR-1200 thì trong thanh nhiên liệu còn có chứa thêm thành phần Cd, nó giúp lò hoạt động hiệu quả và an toàn hơn.[9]

Chất làm mát (chất tản nhiệt) chạy xung quanh các thanh nhiên liệu lấy nhiệt và làm mát thanh nhiên liệu.

Chất làm chậm neutron cũng được sắp xếp xen kẽ thích hợp trong lò sao cho mỗi lần phân hạch bao giờ cũng có ít nhất một nơtron tiếp tục gây ra một phân hạch khác., trong lò PWR thì chất làm mát, chất làm chậm đều là nước. Ở một số lò khác là Grafit (than chì),nước nặng,berili...

Trong một số tình huống cần dừng lò khẩn cấp thì thanh điều khiển được sập xuống tối đa, dung dịch axit Bo được bơm vào vùng hoạt của lò.

Khi lò bắt đầu hoạt động,thì số neutron tự sinh ra là rất ít, nó không đủ để gây ra phản ứng dây chuyền. Người ta đã dùng phản ứng của Heli để sinh ra những dòng Netron kích thích cho phản ứng dây chuyền.

Động năng của các mảnh phân hạch và nơtron được biến đổi thành năng lượng nhiệt. Thành thử, lò phản ứng là một nguồn nhiệt khổng lồ có thể tạo ra những nhiệt độ rất cao. Nhiệt lượng tạo ra được một chất tải nhiệt tải đi theo các ống dẫn chạy qua vùng trung tâm lò (chất tải nhiệt có thể là nước, kim loại(Natri), hoặc khí(CO2), Chì,). Trong nhiều trường hợp người ta dùng nước là chất làm chậm, đồng thời làm chất tải nhiệt.

Liên quan

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Lò_phản_ứng_hạt_nhân http://science.howstuffworks.com/nuclear-power3.ht... http://www.sciam.com/article.cfm?id=ancient-nuclea... http://adsabs.harvard.edu/abs/1956JChPh..25..781K http://adsabs.harvard.edu/abs/1996GeCoA..60.4831G http://www.hss.energy.gov/NuclearSafety/techstds/s... http://vnexpress.net/photo/khoa-hoc/ben-trong-lo-p... //dx.doi.org/10.1016%2FS0016-7037(96)00245-1 //dx.doi.org/10.1063%2F1.1743058 http://www.hps.org/publicinformation/ate/q6333.htm... http://www.inst.gov.vn/index.php/bai-viet/23/76/52...