KURZUS: Bevezetés a nukleáris technikába

MODUL: IV. modul: Hasadásos és fúziós energia termelés. Részecskegyorsítók

10. lecke: Atomreaktorok

| Feldolgozandó:
Teljesítmény és hatásfok (Sükösd 9.: 215. old.) Nukleáris üzemanyagok (Sükösd 9.1.:216-219. old.) A heterogén atomreaktorok felépítése (Sükösd 9.2., 219-224. old.) Reaktortípusok (Sükösd 9.3., 225-228. old.) A nukleáris energiatermelés járulékos problémái (Sükösd 9.4., 228-230. old.)
Tanulási célok:
A lecke anyagának feldolgozása után ismerni fogja:
egy reaktor termikus és elektromos teljesítménye közötti különbséget. a hasadóképes anyag, a hasadóanyag és a szaporító anyag fogalmát. az urán dúsítás hagyományos és korszerű módszereit. a heterogén atomreaktorok felépítését.
A lecke anyagának rövid összefoglalása
A felszabaduló energia mindenféle reaktornál elsődlegesen hő formájában szabadul fel, ezért minden reaktorra jellemző a termikus hatásfok. Az elektromos teljesítmény azt mutatja meg, hogy a reaktor mekkora teljesítményt táplál az elektromos hálózatba. A két teljesítmény hányadosa az energia átalakítás hatásfoka.
Hasadóanyagnak nevezzük azokat az izotópokat, amelyek már lassú, termikus neutronok hatására is képesek elhasadni. A Földön található több száz természetes izotóp közül egyedül az U-235 izotóp alkalmas arra, hogy vele hasadásos láncreakciót hozzunk létre.
Mivel a láncreakció szempontjából csak az U-235 atommagok jöhetnek szóba, a természetes uránban mellettük levő U-238 atommagok a haszontalan, neutron elnyelő atommagok közé tartoznak. Az U-238 atommagok számának csökkentését, a hasadóképes U-235 atommagok relatív arányának növelését dúsításnak nevezzük. A dúsítás kémiai módszerekkel nem lehetséges.
A heterogén atomreaktorokban a nukleáris fűtőanyag nem egyenletesen oszlik el, hanem a fűtőanyagot tartalmazó és nem tartalmazó tartományok váltakoznak. Ez a megoldás több műszaki előnnyel jár.

| Ellenőrző kérdések
1. Mekkora a Paksi Atomerőmű energia átalakítási hatásfoka?
| a) 33-35%.
| b) 10-12%.
| c) 45-47%.
| d) 83-84%.
2. Melyik állítás igaz az U-238 nuklidra?
| a) hasadóképes anyag.
| b) szaporító anyag és hasadóképes anyag.
| c) hasadóanyag.
| d) tananyag.
3. Melyik az urán dúsítás legkorszerűbb módszere?
| a) urándúsítás nagy fordulatszámú centrifugával.
| b) urándúsítás diffúziós módszerrel.
| c) kémiai urándúsítás.
| d) a lézeres urándúsítás.
4. Milyen műszaki előnnyel járnak a heterogén atomreaktorok? Válassza ki a helytelen választ!
| a) könnyebben biztosítható a termelődött hő elvezetése.
| b) könnyebb a hasadási neutronok lassítása.
| c) könnyebben lehetséges a teljesítmény eloszlás szabályozása.
| d) jelentősen csökkenthető az U-238 neutronelnyelő hatása.