TVEL é … Uma análise detalhada

O artigo fala sobre o que é TVEL, por que é necessário, onde é usado, como é criado e se existem reatores que não usam o TVEL.

Idade atômica

Provavelmente, a indústria de energia nuclear é a mais nova. Somente no final do século XIX, os cientistas conseguiram entender parcialmente o que a radioatividade, a decomposição radioativa e quais substâncias possuem essas propriedades. E muitos desses conhecimentos custam vidas, já que o efeito prejudicial da radiação em organismos vivos permaneceu desconhecido durante muito tempo.

Muito mais tarde, materiais radioativos foram utilizados tanto na vida civil como militar. Atualmente, todos os países desenvolvidos têm suas armas nucleares e usinas nucleares, o que lhes permite receber uma grande quantidade de energia, independentemente de combustíveis fósseis ou recursos naturais, como a água (usinas hidrelétricas).

TVEL é …

Mas para construir um reator atômico para a produção de eletricidade ou outros fins, primeiro você precisa fazer o combustível apropriado, porque o urânio natural possui radioatividade, mas sua energia não é suficiente. Portanto, a maioria dos tipos de reatores usam combustível com base em urânio enriquecido e, por sua vez, é carregado em dispositivos especiais chamados TVEL. TVEL é um dispositivo especial que faz parte do reator nuclear e contém combustível nuclear. Sua construção e tipo de combustível, discutiremos com mais detalhes.

Construção

Dependendo do tipo de reator, alguns parâmetros dos elementos de combustível podem variar, mas o design geral eo princípio do dispositivo são os mesmos. Simplificando, o TVEL é um tubo oco feito de liga de zircónio com alguns outros metais, nos quais são instalados comprimidos de combustível de dióxido de urânio.

Combustível

O urânio é o material radioativo mais "correndo", com base nisso, muitos outros isótopos são produzidos, usados tanto na indústria quanto nas armas. A extração não é muito diferente da extração de carvão, mas, em seu estado natural e natural, é absolutamente seguro para as pessoas. Assim, as histórias sobre as minas de urânio, onde os prisioneiros condenados à vida preso, não passam de um mito. É mais provável que uma pessoa morra por falta de luz solar e trabalho duro na mina do que por doença de radiação.

Obter urânio é muito simples – as explosões quebram a rocha, após o qual é entregue à superfície, onde é ordenado e processado. O processo de enriquecimento de urânio pode ser realizado de várias maneiras, mas na Rússia é feito com a ajuda de centrífugas de gás. Primeiro, o urânio é convertido em um estado gasoso, após o qual o gás nas centrífugas é separado e os isótopos necessários separados pela força centrífuga. Depois disso, eles são convertidos em dióxido de urânio, comprimidos em comprimidos e carregados no TVEL. Esta é a maneira mais comum de produzir combustível para elementos de combustível.

Aplicação

O número de elementos de combustível no reator depende do tamanho, do tipo e da potência. Após a fabricação, eles são carregados no reator, onde uma reação de decaimento nuclear começa, o que resulta em uma liberação poderosa de uma enorme quantidade de calor, que serve como fonte de energia. Além disso, a potência do reator pode ser controlada pelo número de elementos de combustível na área de trabalho. De vez em quando, como são usados, são substituídos por novos, com bolachas de dióxido de urânio "frescas". Então, agora sabemos o que significa TVEL, como eles são feitos e por que eles são necessários. No entanto, nem todos os reatores nucleares precisam de tais elementos, e estes são RTGs.

RTGs

Um gerador termoelétrico de radioisótopos é um dispositivo que é semelhante em princípio aos reatores atômicos, mas seu processo não se baseia em uma reação em cadeia da decomposição de átomos, mas em uma reação térmica. Em termos simples, esta é uma grande instalação que produz muito calor com uma substância radioativa, que por sua vez é convertida diretamente em eletricidade. Ao contrário dos reatores nucleares, os RTGs não possuem peças móveis, são mais confiáveis, compactas e duráveis. Mas, ao mesmo tempo, eles têm muito menos eficiência.

Eles foram usados principalmente nas condições em que é impossível obter energia de outras maneiras, ou esses métodos são muito difíceis. Nos anos da URSS, os RTGs foram fornecidos com estações meteorológicas e de pesquisa do Far North, faróis costeiros, bóias marinhas, etc.

No momento, a vida útil deles expirou, mas alguns deles ainda estão nas áreas de base originais e muitas vezes nem sequer são protegidos. Como resultado, ocorrem acidentes, por exemplo, várias dessas unidades tentaram desmontar e receber uma forte irradiação para metais não ferrosos, e na Geórgia os residentes locais usaram-nas como fontes de calor e também sofreram doença por radiação.

Então, agora conhecemos o dispositivo de elementos de combustível e desmantelamos sua definição. TVEL são partes importantes do reator, trabalho sem o qual é impossível.