Jaderný reaktor: historie stvoření a princip činnosti

30. 4. 2019

Hodnota jaderné energie v moderním světě

Jaderná energie v posledních několika desetiletích učinila obrovský krok kupředu, čímž se pro mnohé země stala jedním z nejdůležitějších zdrojů elektřiny. Současně je třeba připomenout, že za rozvojem tohoto odvětví národního hospodářství stojí obrovské úsilí desítek tisíc vědců, inženýrů a obyčejných pracovníků, kteří dělají vše, aby zajistili, že "mírový atom" se nestane skutečnou hrozbou pro miliony lidí. Skutečné jádro každého jaderné elektrárny je jaderný reaktor.

Jaderný reaktor

Historie vzniku jaderného reaktoru

První takové zařízení bylo postaveno uprostřed druhé světové války ve Spojených státech renomovaným vědcem a inženýrem E. Fermi. Kvůli neobvyklému vzhledu, který se podobal hromadě grafitových bloků na sobě na sobě, byl tento jaderný reaktor označován jako "Chicago stack". Stojí za zmínku, že toto zařízení pracovalo na uranu, který byl umístěn právě mezi bloky.

Vytvoření jaderného reaktoru v Sovětském svazu

V naší zemi se jaderným otázkám dostává zvýšené pozornosti. Navzdory skutečnosti, že hlavní úsilí vědců se soustředilo na vojenské využití atomu, aktivně využívaly výsledky získané pro mírové účely. První jaderný reaktor pod kódem F-1 postavil skupina vědců pod vedením slavného fyziků I. Kurchatova koncem prosince 1946. Významnou nevýhodou byl nedostatek chladicí systémy proto byla síla uvolněné energie extrémně nevýznamná. Současně sovětští badatelé dokončili práci, kterou začali, což vyústilo v objevení se po pouhých osmi letech první jaderné elektrárny v obci Obninsk.

První jaderný reaktor

Princip činnosti reaktoru

Jaderný reaktor je extrémně složité a nebezpečné technické zařízení. Jeho princip fungování je založen na skutečnosti, že během rozpadu uranu se uvolňuje několik neutronů, které zase vylučují elementární částice ze sousedních atomů uranu. V důsledku této řetězové reakce se uvolňuje značné množství energie ve formě tepla a záření gama. Současně je třeba mít na paměti, že pokud se tato reakce vůbec nekontroluje, štěpení atomů uranu v co nejkratším čase může vést k silnému výbuchu s nežádoucími následky.

Zařízení jaderného reaktoru

Zařízení jaderného reaktoru

Aby reakce probíhala v přísně definovaném rámci, má nejdůležitější konstrukce jaderného reaktoru. V současné době je každá podobná konstrukce druhem kotle, kterým proudí chladicí kapalina. V této kapacitě se běžně používá voda, existují však jaderné elektrárny, které používají tekutý grafit nebo těžká voda. Moderní jaderný reaktor nelze představit bez stovek speciálních šestihranných kazet. V nich jsou palivové články, skrz kanály, z nichž proudí chladicí kapaliny. Tato kazeta je pokrytá speciální vrstvou, která dokáže odrážet neutrony a tím zpomalit řetězovou reakci.

Jaderný reaktor a jeho ochrana

Má několik úrovní ochrany. Kromě skutečného těla se navíc kryje speciální izolace a biologická ochrana. Z inženýrského hlediska je toto zařízení výkonným železobetonovým bunkrem, jehož dveře jsou co nejvíce uzavřeny.