Атомна енергетика залишається однією з найспірніших тем, викликаючи як захоплення, так і відразу. Водночас багато людей не знають, як саме працює ядерний реактор на атомних електростанціях.
За даними видання Slash Gear, ядерний реактор використовує процес ланцюгової реакції, який називається ядерним розщепленням. Під час цього процесу атоми в паливних стрижнях розщеплюються, і відповідно до рівняння Альберта Ейнштейна – E=mc² – вивільняється накопичена в них енергія. Теплова енергія нагріває воду до стану пари, яка приводить у рух турбіну для вироблення електроенергії, що може зарядити навіть ваш телефон.
У роботі будь-якого ядерного реактора ключову роль відіграють фізичні закони. В активній зоні реактора паливні таблетки, переважно з урану, розташовані в паливних стрижнях. Ланцюгова реакція поділу починається, коли нейтрони стикаються з атомами урану. При цьому атом розпадається на дві менші частинки, виділяючи додаткові нейтрони, які, у свою чергу, взаємодіють з іншими атомами урану, підтримуючи реакцію. Наприклад, у типових реакціях уран-235 розпадається на ядра барію та криптону з виділенням двох або трьох нейтронів.
Керування процесом здійснюється двома основними способами. Перший – це регулюючі стрижні, виготовлені з матеріалів, що поглинають надлишкові нейтрони, таких як бор і срібло. Вони можуть прискорювати, уповільнювати або зупиняти реакцію залежно від глибини їхнього занурення в активну зону. Вода виконує функції сповільнювача і теплоносія, відводячи зайве тепло.
Існують два основні типи комерційних ядерних реакторів – з водою під тиском (PWR) і з киплячою водою (BWR). У США близько 65% реакторів – це PWR. У них вода утримується під високим тиском, що запобігає її кипінню, і циркулює через теплообмінник, передаючи тепло у вторинний контур, де утворюється пара для приводу турбін. У реакторах BWR вода закачується безпосередньо в активну зону, а пара подається прямо на турбіни, після чого конденсується і повертається назад.
Раніше УНІАН пояснював різницю між ядерним реактором та електростанцією, що допомагає краще розуміти принципи роботи атомної енергетики.