న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ అంటే ఏమిటి: వర్కింగ్ & ఇట్స్ అప్లికేషన్స్

మొదటిది అణు రియాక్టర్ 239Pu ఉత్పత్తి చేయడానికి బాంబులలో ఉపయోగించటానికి రూపొందించబడింది. ఆ తరువాత, ఈ రియాక్టర్లను వివిధ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు రేడియో ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు వేడిని సరఫరా చేయడానికి ఓడలను నడిపించడంలో కూడా ఉపయోగిస్తారు. వేర్వేరు డిజైన్లలో వివిధ రకాల అణు రియాక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇక్కడ ఈ రియాక్టర్లలో విద్యుత్ ఉత్పత్తి ప్రధానంగా అణు విచ్ఛిత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తరచుగా ఉపయోగించే రియాక్టర్లు పిడబ్ల్యుఆర్ (ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ రియాక్టర్), బిడబ్ల్యుఆర్ (మరిగే నీటి రియాక్టర్) & పిహెచ్‌డబ్ల్యుఆర్ (ప్రెషరైజ్డ్ హెవీ వాటర్ రియాక్టర్). ఈ వ్యాసం అణు రియాక్టర్, భాగాలు మరియు రకాలను అవలోకనం చేస్తుంది.

న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: అణు రియాక్టర్ అణులో అవసరమైన వ్యవస్థ విద్యుత్ ప్లాంట్ . విచ్ఛిత్తి అనే పద్ధతిని ఉపయోగించి వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అణు కాలువ ప్రతిచర్యలు ఇందులో ఉన్నాయి. ఉత్పత్తి అయ్యే వేడిని స్పిన్నింగ్ కోసం ఆవిరిని తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు టర్బైన్ . తద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా, వందలాది వాణిజ్య రియాక్టర్లు ఉన్నాయి, అందులో 90 కి పైగా రియాక్టర్లు USA లో ఉన్నాయి. కాబట్టి విశ్వసనీయ మరియు కార్బన్ రహిత విద్యుత్ కోసం అతిపెద్ద శక్తి వనరులలో అణుశక్తి ఒకటి.

అణు రియాక్టర్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

అణు రియాక్టర్ యొక్క ప్రధాన విధి అణు విచ్ఛిత్తిని నియంత్రించడం. అణు రియాక్టర్ పని సూత్రం అణు విచ్ఛిత్తి మరియు ఇది విభజించడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన పద్ధతి అణువులు విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేయడానికి. అణు రియాక్టర్లు యురేనియంను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి చిన్న సిరామిక్ గుళికలుగా ప్రాసెస్ చేయబడతాయి మరియు ఇంధన రాడ్లలో ఉమ్మడిగా పేర్చబడతాయి. 200 పైన ఇంధన రాడ్ల సమూహం ద్వారా ఇంధన అసెంబ్లీని ఏర్పాటు చేయవచ్చు. సాధారణంగా, ఒక రియాక్టర్ కోర్ శక్తి స్థాయి ఆధారంగా ఈ సమావేశాల ద్వారా కల్పించబడుతుంది.

అణు రియాక్టర్ యొక్క పాత్రలో, ఇంధన రాడ్లను నీటిలో ఉంచుతారు. తద్వారా ఇది న్యూట్రాన్ల వేగాన్ని తగ్గించేటప్పుడు సహాయపడటానికి శీతలకరణి మరియు మధ్యవర్తి వలె పనిచేస్తుంది. గొలుసు ప్రతిచర్యను నిర్వహించడానికి ఈ న్యూట్రాన్లను విచ్ఛిత్తి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

ఆ తరువాత, ప్రతిచర్య రేటును తగ్గించడానికి కంట్రోల్ రాడ్లను రియాక్టర్ కోర్లో ఉంచవచ్చు. విచ్ఛిత్తి ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి కార్బన్ రహిత విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి టర్బైన్‌ను తిప్పడానికి నీటిని ఆవిరిలోకి మార్చగలదు.

భాగాలు

అవసరమైనది అణు రియాక్టర్ యొక్క భాగాలు ప్రధానంగా కింది వాటిని చేర్చండి. అణు రియాక్టర్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

• కోర్
• రిఫ్లెక్టర్
• కంట్రోల్ రాడ్స్
• మోడరేటర్
• శీతలకరణి
• టర్బైన్
• కంటెయినింగ్
• శీతలీకరణ టవర్లు
• షీల్డింగ్

కోర్

రియాక్టర్‌లోని కోర్ వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అణు ఇంధనాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది తక్కువ సుసంపన్నమైన, నియంత్రణ వ్యవస్థలు మరియు నిర్మాణ పదార్థాలతో యురేనియంను కలిగి ఉంటుంది. కోర్ ఆకారం 5 నుండి 15 మీటర్ల వ్యాసం కలిగిన వృత్తాకార సిలిండర్. కోర్ అనేక వ్యక్తిగత ఇంధన పిన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

రిఫ్లెక్టర్

కోర్ యొక్క ఉపరితలం నుండి పొంగిపోయే న్యూట్రాన్ల వెనుక భాగాన్ని ప్రతిబింబించేలా రిఫ్లెక్టర్ కోర్ చుట్టూ అమర్చబడి ఉంటుంది.

కంట్రోల్ రాడ్స్

అణు రియాక్టర్ నియంత్రణ రాడ్లు భారీ ద్రవ్యరాశి అంశాలతో రూపొందించబడ్డాయి. న్యూట్రాన్లను నానబెట్టడం దీని యొక్క ప్రధాన విధి. తద్వారా ఇది ప్రతిచర్యను కొనసాగించవచ్చు లేదా ఆపవచ్చు. ఈ రాడ్ల యొక్క ప్రధాన ఉదాహరణలు సీసం, కాడ్మియం మొదలైనవి.
ఈ రాడ్లను ప్రధానంగా రియాక్టర్ ప్రారంభించడానికి, ప్రతిచర్యను స్థిరమైన స్థాయిలో నిర్వహించడానికి మరియు రియాక్టర్‌ను మూసివేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

మోడరేటర్

యొక్క ప్రధాన విధి అణు రియాక్టర్‌లో మోడరేటర్ అధిక శక్తి స్థాయిలు మరియు అధిక వేగం నుండి న్యూట్రాన్లను నెమ్మది చేయడం. తద్వారా న్యూట్రాన్ ఇంధన రాడ్లను కొట్టే అవకాశం ఉంది.

ప్రస్తుతం ఉపయోగించే ఆధునిక మోడరేటర్లలో ప్రధానంగా నీరు H2o, హెవీ వాటర్ D2o, బెరిలియం మరియు గ్రాఫైట్ ఉన్నాయి. మోడరేటర్ యొక్క లక్షణాలు థర్మల్ యొక్క స్థిరత్వం అధికం, రేడియేషన్ & రసాయన స్థిరత్వం, తినివేయుట మొదలైనవి.

శీతలకరణి

నీరు, ద్రవ సోడియం, హెవీ-వాటర్, హీలియం లేదా మరేదైనా కోర్ ద్వారా ఇంధనం నుండి టర్బైన్‌కు వేడిని బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగించే పదార్థాన్ని శీతలకరణి అంటారు. శీతలకరణి యొక్క లక్షణం ప్రధానంగా ద్రవీభవన స్థానం తక్కువగా ఉంటుంది, మరిగే స్థానం ఎక్కువగా ఉంటుంది, విషపూరితం కానిది, తక్కువ స్నిగ్ధత, రేడియేషన్ & రసాయన స్థిరత్వం మొదలైనవి. సాధారణంగా ఉపయోగించే శీతలకరణిలు Hg, He, Co2, H2o.

టర్బైన్

టర్బైన్ యొక్క ప్రధాన విధి శీతలకరణి పరికరం నుండి ఉష్ణ శక్తిని విద్యుత్తుకు బదిలీ చేయడం.

కంటెయినింగ్

ఈ నియంత్రణ అణు రియాక్టర్‌ను పరిసరాల నుండి వేరు చేస్తుంది. సాధారణంగా, ఇవి గోపురం ఆకారంలో లభిస్తాయి మరియు అధిక సాంద్రత మరియు ఉక్కు-రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటుతో రూపొందించబడ్డాయి.

శీతలీకరణ టవర్

థర్మోడైనమిక్ చట్టాల కారణంగా వేడి శక్తిగా మార్చలేని మిగులు వేడిని ఉంచడానికి కొన్ని రకాల విద్యుత్ ప్లాంట్లు వీటిని ఉపయోగిస్తాయి. ఈ టవర్లు అణుశక్తికి హైపర్బోలిక్ చిహ్నాలు. ఈ టవర్లు మంచినీటి ఆవిరిని ఉత్పత్తి చేయగలవు.

షీల్డింగ్

ఇది రేడియేషన్ ప్రభావం నుండి పనిచేసే పురుషులను రక్షిస్తుంది. విచ్ఛిత్తి ప్రక్రియలో, ఆల్ఫా, బీటా, గామా, ఫాస్ట్ & స్లో న్యూట్రాన్లు వంటి కణాలు ఏర్పడతాయి. కాబట్టి వాటి నుండి భద్రత ఇవ్వడానికి, రియాక్టర్ చుట్టూ కాంక్రీట్ లేదా సీసం మందపాటి పొరలను ఉపయోగిస్తారు. ప్లాస్టిక్ లేదా లోహాల మందపాటి పొరలను ఉపయోగించడం ద్వారా ఆల్ఫా & బీటా కణాలను ఆపవచ్చు.

అణు రియాక్టర్ల రకాలు

ప్రపంచవ్యాప్తంగా, వివిధ రకాల అణు రియాక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. దాని రూపకల్పన ఆధారంగా, ఇది ఇంధనం కోసం ఉపయోగించే వివిధ సాంద్రతలతో యురేనియంను ఉపయోగిస్తుంది, విచ్ఛిత్తి ప్రక్రియను ఆలస్యం చేయడానికి మోడరేటర్లు మరియు ఉష్ణ బదిలీకి శీతలకరణి. పిడబ్ల్యుఆర్ లేదా ప్రెజర్డ్ వాటర్ రియాక్టర్ రియాక్టర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకం.

పిడబ్ల్యుఆర్ / ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ రియాక్టర్

ఈ రకమైన రియాక్టర్లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇది మోడరేటర్ మరియు శీతలకరణి వంటి సాధారణ నీటిని ఉపయోగిస్తుంది. దీనిలో, శీతలకరణిని ప్రక్రియలో నిర్వహించడానికి ఆవిరిలోకి మెరుస్తూ ఉండకుండా ఆపివేయవచ్చు. శక్తివంతమైన పంపులు పైపులను ఉపయోగించి నీటిని కదిలిస్తాయి, ద్వితీయ లూప్‌లో వేడినీటి నుండి వేడిని బదిలీ చేస్తాయి. ఫలిత ఆవిరి విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేయడానికి టర్బైన్ జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది.

BWR / మరిగే నీటి రియాక్టర్లు

ఈ రియాక్టర్లలో, తేలికపాటి యుద్ధం శీతలకరణి మరియు మోడరేటర్ వలె పనిచేస్తుంది. నీటిని మరిగించడానికి శీతలకరణిని తక్కువ పీడనంతో పక్కన పెడతారు. విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆవిరిని నేరుగా టర్బైన్ జనరేటర్లకు సరఫరా చేయవచ్చు.

భారీ నీటి రియాక్టర్లపై ఒత్తిడి

వీటిని CANDU రకం రియాక్టర్లు అని కూడా అంటారు. ఈ రియాక్టర్లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 12% అణు రియాక్టర్లను సూచిస్తాయి. ఇవి ప్రధానంగా అన్ని కెనడియన్ అణు కేంద్రాలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఈ రియాక్టర్లు శీతలకరణి & మోడరేటర్ వంటి భారీ నీటిని ఉపయోగిస్తాయి. ఇంధనంగా, ఇది సహజ యురేనియంను ఉపయోగిస్తుంది, ఎందుకంటే, ఒత్తిడితో కూడిన నీటి రియాక్టర్‌లో, శీతలకరణిని సాధారణ నీటిని వేరే లూప్‌లో ఉడకబెట్టడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

గ్యాస్-కూల్డ్ రియాక్టర్స్

ఈ రియాక్టర్లు UK లో మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. ఇవి మాగ్నాక్స్ మరియు ఎజిఆర్ (అడ్వాన్స్డ్ గ్యాస్-కూల్డ్ రియాక్టర్) అనే రెండు రకాలుగా లభిస్తాయి. ఈ రియాక్టర్లు మోడరేటర్ వంటి శీతలకరణి & గ్రాఫైట్ వంటి C02 ను ఉపయోగిస్తాయి. మాగ్నాక్స్లో ఉపయోగించే ఇంధనం సహజ యురేనియం అయితే, AGR లో, ఇది మెరుగైన యురేనియంను ఉపయోగిస్తుంది.

లైట్ వాటర్ గ్రాఫైట్ రియాక్టర్లు

ఈ రియాక్టర్లను దేశం రష్యాలో ఉపయోగిస్తున్నారు. కాబట్టి ఈ రియాక్టర్లు సాధారణ నీటిని మోడరేటర్ వంటి శీతలకరణి & గ్రాఫైట్‌గా ఉపయోగిస్తాయి. వేడినీటి రియాక్టర్లలో, శీతలకరణి రియాక్టర్ అంతటా సరఫరా చేసినప్పుడు ఉడకబెట్టడం. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవిరి నేరుగా టర్బైన్ జనరేటర్ల వైపు సరఫరా చేయబడుతుంది. ప్రారంభ LWG రకం రియాక్టర్ల నమూనాలు భద్రతా లక్షణాలు లేకుండా తరచుగా నిర్వహించబడుతున్నాయి.

ఫాస్ట్ బ్రీడర్ రియాక్టర్లు

ఈ రియాక్టర్లు రియాక్టర్‌కు ఆజ్యం పోసేందుకు U238 మరియు థోరియం 232 వంటి పదార్థాలను ఫిస్సైల్ పదార్థాలుగా మార్చడానికి శీఘ్ర న్యూట్రాన్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియ రీసైక్లింగ్‌తో ఐక్యంగా ఉంది, ఇది అందుబాటులో ఉన్న అణు ఇంధన వనరులను పెంచే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ రియాక్టర్లు రష్యాలో పనిచేస్తాయి.

చిన్న మాడ్యులర్ రియాక్టర్లు

ఆధునిక ఎస్‌ఎంఆర్ ప్రధానంగా ఆర్థికంగా రూపొందించబడింది. ఈ రియాక్టర్లు చిన్న విద్యుత్ గ్రిడ్లకు విద్యుత్తును సరఫరా చేయడానికి పెరుగుతున్నాయి మరియు బహుశా వనరుల పరిశ్రమలకు వేడిని సరఫరా చేస్తాయి. డిమాండ్ పెరిగినప్పుడు ఈ రియాక్టర్లను పెద్ద గ్రిడ్లలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

కొన్ని SMR రకం రియాక్టర్లు పూర్తిగా భూగర్భంలో, భూమి వినియోగం, సిబ్బంది మరియు భద్రతా అవసరాలను తగ్గించడం వంటి అభివృద్ధి దశలో ఉన్నాయి. ఈ రియాక్టర్లలో కొన్ని నిష్క్రియాత్మక భద్రతా వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి రీఫిల్లింగ్ లేకుండా 4 సంవత్సరాల వరకు పనిచేస్తాయి

కొన్ని ఇతర రకాల రియాక్టర్లు CANDU, ఫాస్ట్ బ్రీడర్, థోరియం, వేడినీరు, ఒత్తిడితో కూడిన నీరు, ప్రిస్మాటిక్, కరిగిన ఉప్పు, చిన్న మాడ్యులర్, రేడియో ఐసోటోప్ థర్మల్ జనరేటర్లు, ఫ్యూజన్ రియాక్టర్లు, RBMK లు, మాగ్నాక్స్, పెబుల్ బెడ్, సూపర్క్రిటికల్ వాటర్-కూల్డ్, AES-2006 / VVER-1000, VHTR, HTGR మరియు పరిశోధన రకం రియాక్టర్లు.

న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ యొక్క ఉపయోగాలు

ది అణు రియాక్టర్ యొక్క అనువర్తనాలు కింది వాటిని చేర్చండి

• వీటిని విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేయడానికి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో ఉపయోగిస్తారు & న్యూక్లియర్ మెరైన్ ప్రొపల్షన్‌లో కూడా ఉపయోగిస్తారు.
• అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన శక్తిని సరఫరా చేస్తాయి.
• ఇవి ఎలక్ట్రికల్ జనరేటర్ల షాఫ్ట్లను తిప్పడానికి ఓడల ప్రొపెల్లర్లను నడుపుతాయి.

అందువలన, ఇది ఒక గురించి అణు రియాక్టర్ యొక్క అవలోకనం . అదేవిధంగా, ప్రపంచవ్యాప్తంగా గ్యాస్-కూల్డ్, ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ & లైట్ వాటర్ గ్రాఫైట్, ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్, మరిగే నీరు, ప్రెజరైజ్డ్ హెవీ వాటర్ మరియు ఫాస్ట్ బ్రీడర్ రియాక్టర్ వంటి వివిధ రకాల వాణిజ్య అణు రియాక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, PHWR లో ఉపయోగించే ఇంధనం ఏమిటి?