อะไรคือความสำคัญในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์?

มันไม่เป็นภัยพิบัติเป็นเสียง

เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ที่แยกอะตอมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานได้ตามปกติจะกล่าวได้ว่า "สำคัญ" หรืออยู่ในสภาพ "วิกฤต"

การใช้คำว่า "ความสำคัญ" อาจดูเหมือนเป็นการใช้งานแบบเคาน์เตอร์เพื่อใช้อธิบายถึงสภาวะปกติ ในคำพูดในชีวิตประจำวันคำมักอธิบายสถานการณ์ที่อาจเกิดภัยพิบัติ อย่างไรก็ตามในบริบทของพลังงานนิวเคลียร์ "วิกฤติ" บ่งชี้ว่าเครื่องปฏิกรณ์ทำงานได้อย่างปลอดภัย

ความสำคัญเป็นรัฐที่สมดุล

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้แท่งเชื้อเพลิง ยูเรเนียม ยาวหลอดเร ซิ่นเซอร์โคเนียมเรซิ่น ที่มีเม็ดสารปนเปื้อนเพื่อสร้างพลังงานผ่านการแยกตัว การแยกตัวคือกระบวนการของการแยกนิวเคลียสของอะตอมของยูเรเนียมเพื่อปลดปล่อยนิวตรอนซึ่งจะแบ่งอะตอมออกเป็นจำนวนมากปล่อยนิวตรอนมากกว่า ความสำคัญคือเครื่องปฏิกรณ์ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบแยกส่วนซึ่งแต่ละเหตุการณ์การปลดปล่อยปล่อยนิวตรอนจำนวนเพียงพอเพื่อรักษาปฏิกิริยาต่อเนื่อง

ในสถานะความสมดุลที่สำคัญแท่งเชื้อเพลิงภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังผลิตและสูญเสียจำนวนนิวตรอนคงที่และระบบพลังงานนิวเคลียร์มีเสถียรภาพ

การแยกตัวจะก่อให้เกิดพลังงานในรูปของความร้อนและรังสีสูงมาก นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องปฏิกรณ์จะอยู่ในโครงสร้างที่ปิดสนิทภายใต้โดมคอนกรีตที่ทำด้วยโลหะหนา โรงไฟฟ้าใช้พลังงานและความร้อนนี้เพื่อผลิตไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า

การควบคุมความสำคัญ

เมื่อเครื่องปฏิกรณ์เริ่มขึ้นจำนวน นิวตรอน จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆในลักษณะควบคุม แกนควบคุมเครื่องดูดควันที่ใช้นิวตรอนในแกนปฏิกรณ์จะใช้ในการสอบเทียบการผลิตนิวตรอน แถบควบคุมทำจากธาตุที่ดูดซับนิวตรอนเช่นแคดเมี่ยมโบรอนหรือฮาฟเนียม

ก้านที่ลึกลงไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนจะทำให้แกนนิวเคลียสดูดซึมได้มากขึ้นและเกิดปฏิกิริยาฟิวชันน้อยลง ช่างเทคนิคดึงหรือลดทุบควบคุมลงในแกนเครื่องปฏิกรณ์ขึ้นอยู่กับว่าต้องการให้เกิดการแบ่งตัวการผลิตนิวเคลียร์และพลังงานมากหรือน้อย

หากเกิดความผิดปกติขึ้นช่างเทคนิคสามารถรีบควบคุมแท่งควบคุมเข้าไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้อย่างรวดเร็วเพื่อคายประจุนิวตรอนและปิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์

Supercriticality คืออะไร?

ในช่วงเริ่มต้นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกนำไปใส่ในสถานะที่ก่อให้เกิดนิวตรอนมากกว่าที่สูญหาย เงื่อนไขนี้เรียกว่าสถานะ "supercritical" ซึ่งจะช่วยให้ประชากรนิวตรอนสามารถเพิ่มกำลังและมีกำลังมากขึ้น เมื่อมีการผลิตพลังงานที่ต้องการแล้วจะมีการปรับเปลี่ยนเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ในภาวะวิกฤติซึ่งช่วยรักษาสมดุลของนิวตรอนและการผลิตพลังงาน ในบางครั้งเช่นการปิดซ่อมบำรุงหรือเติมน้ำมันเครื่องปฏิกรณ์จะถูกวางไว้ในสถานะ "subcritical" เพื่อลดการผลิตนิวตรอนและพลังงาน

ห่างไกลจากรัฐที่น่าเป็นห่วงซึ่งตามชื่อความสำคัญเป็นสิ่งที่เป็นที่ต้องการและจำเป็นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ผลิตพลังงานที่สม่ำเสมอและคงที่