رآکتور هسته ای

از ویکیجو | دانشنامه آزاد پارسی
پرش به ناوبری پرش به جستجو

رآکتور هسته‌ای (nuclear reactor)

رآکتور هسته‌اي

دستگاهی برای تولید انرژی هسته‌ای[۱] به شیوۀ کنترل‌شده. از انواع گوناگون رآکتور، که همگی براساس شکافت[۲] هسته‌ای کار می‌کنند، استفاده می‌شود. در رآکتور خنک‌شونده با گاز[۳]، گازی تحت فشار، مانند کربن ‌دی‌اکسید[۴]، در رآکتور می‌چرخد و گرمای هستۀ رآکتور را دفع می‌کند. هستۀ رآکتور معمولاً حاوی اورانیوم[۵] طبیعی است و بازدۀ فرآیند شکافت هسته‌ای با کندساز[۶]هایی مانند کربن، به‌منظور کاهش سرعت نوترون‌ها، افزایش می‌یابد. این واکنش را با میله‌های جاذب نوترونی[۷] کنترل می‌کنند که از فلز بور[۸] ساخته می‌شوند. سوخت رآکتور خنک‌شونده با گاز پیشرفته[۹] معمولاً اورانیوم غنی‌شده[۱۰] است. در رآکتور هسته‌ای مانند رآکتور آب ـ خنکِ[۱۱] مولد بخار، آب در هستۀ داغ رآکتور می‌چرخد، به بخار تبدیل می‌شود، و مولدهای توربینی تولید برق را به‌کار می‌اندازد. رایج‌ترین نوع رآکتور، رآکتور با آب تحت فشار (PWR)[۱۲]، دارای سیستم بسته‌ای حاوی آب تحت فشار است که گرم می‌شود تا در مبدل‌های گرمای[۱۳] مداری خارجی بخار تولید کند. رآکتور تند[۱۴] کندساز ندارد و در آن برای صورت‌گرفتن فرآیند شکافت از نوترون‌های سریع[۱۵] استفاده می‌کنند و سوخت آن مخلوطی از پلوتونیوم[۱۶] و اکسید اورانیوم[۱۷] است. هنگام بهره‌برداری از این رآکتور، اورانیوم به پلوتونیوم تبدیل و جدا می‌شود تا مجدداً به‌منزلۀ سوخت به‌‌کار رود. این رآکتور به زایندۀ تند[۱۸] یا رآکتور زاینده[۱۹] نیز معروف است، زیرا مقدار پلوتونیوم تولیدی آن از میزان مصرفی‌اش بیشتر است. گرما با سدیم مایع[۲۰] از رآکتور گرفته می‌شود. به‌سبب وقوع انفجارها و آزادشدن اتفاقی مواد پرتوزا[۲۱]، نگرانی‌های عمومی در زمینۀ ایمنی رآکتورهای هسته‌ای شدت گرفته است. برای ایمنی سیستم هنگام خنک‌کردن رآکتور در شرایط اضطراری، هستۀ رآکتور خودبه‌خود در آب غرق می‌شود. نگرانی‌های دیگر دربارۀ انرژی هسته‌ای از مشکلات بازفرآوری سوخت هسته‌ای[۲۲]، دفع ایمن زباله‌های هسته‌ای[۲۳]، و هزینۀ نگهداری و از کاراندازی نیروگاه‌های هسته‌ای در پایان عمر مفیدشان ناشی می‌شود. بعد از فروپاشی شوروی، نگرانی‌هایی در زمینۀ توانایی کشورهای تازه‌استقلال‌یافته برای بهره‌برداری ایمن از رآکتورهای قدیمی مطرح شد. در ۱۹۸۹، دولت انگلستان تصمیم گرفت احداث نیروگاه‌های هسته‌ای جدید را به تعویق بیندازد. در ایالات متحد امریکا، طی دهۀ گذشته نیروگاه هسته‌ای جدیدی احداث نشده است. نیروگاه رنچو سکو[۲۴]، در نزدیکی ساکرامنتو[۲۵]، واقع در ایالت کالیفرنیا[۲۶]، نخستین نیروگاه هسته‌ای بود که در ۱۹۸۹ با رأی مردم تعطیل شد. سوئد تصمیم گرفته است که رآکتورهای هسته‌ای خود را از کار بیندازد، اما بعضی از کشورها، ازجمله فرانسه، همچنان برنامه‌های هسته‌ای خود را دنبال می‌کنند. در ۱۹۹۷، از ۴۴۳ نیروگاه هسته‌ای در ۳۱ کشور جهان بهره‌برداری می‌شد که نسبت به آمار زمان برگزاری کنفرانس اجلاس سران زمین[۲۷] در ریو[۲۸] (۱۹۹۲)، ۱۵ واحد رشد داشت. طبق همین آمار، در ۱۹۹۷، ۳۶ نیروگاه نیز در دست ساخت بوده است. در ۱۹۷۲، فقط ۱۰۰ نیروگاه در ۱۵ کشور جهان کار می‌کرد. انرژی هسته‌ای تقریباً هفده درصد برق جهان را تأمین می‌کند. حادثه در تری مایلز آیلند[۲۹]، واقع در ایالات متحد امریکا (۱۹۷۹)، و چرنوبیل[۳۰] اوکراین (۱۹۸۶) منجر به آزادشدن مقدار معتنابهی تابش شد.

 


  1. nuclear energy
  2. fission
  3. gas-cooled reactor
  4. carbon dioxide
  5. uranium
  6. moderator
  7. neutron-absorbing rods
  8. boron
  9. gas-cooled reactor
  10. enriched uranium advanced
  11. water-cooled reactor
  12. (pressurized-water reactor (PWR
  13. heat exchanger
  14. fast reactor
  15. fast neutrons
  16. plutonium
  17. uranium oxide
  18. fast breeder
  19. reactor breeder
  20. liquid sodium
  21. radioactive
  22. nuclear fuel
  23. nuclear waste
  24. Rancho Seco
  25. Sacramento
  26. California
  27. Earth Summit
  28. Rio
  29. Three Miles Island
  30. Chernobyl