Атомная электростанция

Атомная электростанция (АЭС)

Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор.  Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. При делении 1 г изотопов урана или плутония высвобождается 22 500 квт ч, что эквивалентно энергии, содержащейся в 2800 кг условного топлива. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем. Первая в мире АЭС опытно-промышленного назначения (рис. 1) мощностью 5 Мвт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 Мвт. Для предохранения персонала АЭС от радиационного облучения реактор окружают биологической защитой, основным материалом для которой служат бетон, вода, серпентиновый песок. Оборудование реакторного контура должно быть полностью герметичным. Предусматривается система контроля мест возможной утечки теплоносителя, принимают меры, чтобы появление неплотностей и разрывов контура не приводило к радиоактивным выбросам и загрязнению помещений АЭС и окружающей местности. Оборудование реакторного контура обычно устанавливают в герметичных боксах, которые отделены от остальных помещений АЭС биологической защитой и при работе реактора не обслуживаются. Радиоактивный воздух и небольшое количество паров теплоносителя, обусловленное наличием протечек из контура, удаляют из необслуживаемых помещений АЭС специальной системой вентиляции, в которой для исключения возможности загрязнения атмосферы предусмотрены очистные фильтры и газгольдеры выдержки. За выполнением правил радиационной безопасности персоналом АЭС следит служба дозиметрического контроля.

По  типу реакторов

Атомные электростанции классифицируются в соответствии с  установленными на них реакторами:

• Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива
• Реакторы на лёгкой воде
• Реакторы на тяжёлой воде
• Реакторы на быстрых нейтронах
• Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов
• Термоядерные реакторы

Атомная бомба, авиационная бомба с ядерным зарядом. При взрыве А. б. освобождается огромное количество ядерной энергии.

Атомная бомба — это просто-напросто кусок урана-235 или плутония-239, а весь ее секрет — в трудности выделения этих делящихся изотопов. Минимальная масса атомной бомбы определяется критическими размерами куска урана или плутония, то есть такими размерами куска, в котором уже возможна цепная реакция, несмотря на то, что часть нейтронов уходит через его поверхность. Поскольку, в отличие от атомного реактора, в бомбе нет урана-238, поглощающего нейтроны, то надобность в замедлителе отпадает и поэтому объем ее не превышает одного литра. Критическая масса шарообразного куска урана-235 равна 47,8 кг, плутония-239 — всего 9,65 кг. Массу этих шаров можно значительно уменьшить, если предварительно сжать их с помощью обычной взрывчатки. Для взрыва атомной бомбы достаточно соединить вместе ее части, размеры каждой из которых меньше критических. 

Обычная бомба двухступенчатая: детонатор- пороховой заряд (тротил). 
Атомная бомба трехступенчатая: детонатор- пороховой заряд - уран.  
В результате подрыва порохового заряда разрушаются перегородки между кусками урана возникает критическая масса, цепная реакция и ядерный взрыв. 
Термоядерная бомба четырехступенчатая: детонатор-пороховой заряд-атомный заряд-термоядерное топливо (жидкий тяжелый водород -смесь дейтерия и трития). Небольшой атомный заряд мгновенно разогревает водород до температуры зажигания (~100000град) - и взрыв. 
Чем длинее цепочка, тем легче повредить бомбу в воздухе и предотвратить взрыв.