عملکرد راکتورهای هسته‌ای و حوادث هسته‌ای
همه نیروگاه‌های انرژی متداول یک هدف را دنبال می‌کنند گرداندن توربین‌های عظیم که ژنراتورهای الکتریسته را راه می‌اندازند. نیروگاه انرژی هسته‌ای مانند نیروگاه‌های گازی و زغال سنگ گرمایی برای ایجاد بخار تولید می‌کنند که این توربین‌ها را به حرکت درمی‌آورد.
به گزارش بولتن نیوز، به نقل از پایگاه اینترنتی ای بی سی آنلاین، نیروگاه هسته‌ای به جای سوزاندن سوخت های فسیلی برای جوشاندن آب از شکافت هسته‌ای برای جدا سازی اتم‌ها استفاده می‌کند که گرمای بسیار زیادی برای تولید بخار آزاد می‌کند.
شکافت هسته‌ای از طریق مورد اصابت قرار دادن اتم‌های به شدت بی ثبات با نوترون‌ها به وجود می‌آید که معمولا شامل اورانیوم رادیو اکتیو 235 می‌شود.
زمانی که اتم‌ها تقسیم می‌شوند انرژی زیادی آزادی می‌کنند و مهم‌تر این که در این فرآیند نوترون نیز تولید می‌شود. این همان نوترون‌هایی است که با دیگر اتم‌های اورانیوم برخورد می‌کند و موجب واکنش زنجیره‌ای می‌شود.
روندی مشابه در یک بمب اتم رخ می‌دهد اما این واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای در یک راکتور به شدت کنترل شده است.
میله‌هایی که از مواد با چگالی بالا ساخته شده و برای جذب نوترون به کار می‌رود در میان میله‌های سوخت اورانیوم قرار می‌گیرند.
تنظیم موقعیت این میله‌های کنترلی زنجیره واکنش را تسریع می‌بخشد یا آن را کند می‌کند.
سیستم خنک کننده این گرما را از راکتورهای شکافت هسته‌ای دور می‌کند تا گرمای به حرکت در آوردن توربین‌ها تولید شود و نیز نسبتا میله‌های سوختی را خنک نگه می‌دارد.
در نیروگاه چرنوبیل و فوکوشیما چه عاملی مشکل آفرین شد؟
حوادث هسته‌ای فاجعه بار درنیروگاه انرژی هسته‌ای چرنوبیل اوکراین در سال 1986 و 25 سال بعد در نیروگاه فوکوشیما مواد رادیو اکتیوی را آزاد کرد که منجر به مرگ، بیماری و آلودگی زمین و آب شد.
با این که این حوادث به دلایل مختلف به وجود آمدند اما پیامدهای فاجعه بار در هر دوی این موارد به طور مستقیم در نتیجه نقص در سیستم خنک کننده به وجود آمد.
در مورد چرنوبیل، ترکیبی از اشتباهات انسانی و نقص در طراحی در میله‌های کنترلی منجر به بروز انرژی غیر قابل کنترلی شد که میله‌های سوخت در قلب این راکتور را به شدت داغ کرد.
وقتی که این میله‌های سوختی داغ شکستند با آب خنک کننده آمیخته شدند و منجر به به وجود آمدن بخار بسیار پرفشاری شدند که باعث کنده شدن دریچه قلب مرکزی گشت.
این آسیب به یک انفجار بخاری انجامید که محصولات شکافت رادیو اکتیو را به اتمسفر پراکنده کرد. با توجه به این که آب خنک کننده بیشتری به شکل بخار هدر رفت انفجار ثانویه قدرتمندی‌تی مواد رادیو اکتیو در حال سوختن را به اتمسفر پرتاب کرد. این انفجار دوم قلب راکتور را نابود کرد و به زنجیره واکنش پایان داد.
سونامی که 25 سال بعد فوکوشیما را در بر گرفت منجر به آب گرفتگی شد که ژنراتورهای پشتیبانی را از کار انداخت و باعث نقص در سیستم خنک کننده سه راکتور فعال شد.
اگر چه این راکتور‌ها به طور خودکار در زمان بروز زمین لرزه خاموش شدند، بدون ادامه خنک کردن، گرمای ناشی از مواد رادیو اکتیو در حال فروپاشی در میله‌های سوخت ادامه یافت و در نهایت به نقطه ذوب میله‌های سوخت رسید و منجر به گداخت قلب مرکزی راکتور شد.
شکافت هسته‌ای از طریق مورد اصابت قرار دادن اتم‌های به شدت بی ثبات با نوترون‌ها به وجود می‌آید که معمولا شامل اورانیوم رادیو اکتیو 235 می‌شود.
زمانی که اتم‌ها تقسیم می‌شوند انرژی زیادی آزادی می‌کنند و مهم‌تر این که در این فرآیند نوترون نیز تولید می‌شود. این همان نوترون‌هایی است که با دیگر اتم‌های اورانیوم برخورد می‌کند و موجب واکنش زنجیره‌ای می‌شود.
روندی مشابه در یک بمب اتم رخ می‌دهد اما این واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای در یک راکتور به شدت کنترل شده است.
میله‌هایی که از مواد با چگالی بالا ساخته شده و برای جذب نوترون به کار می‌رود در میان میله‌های سوخت اورانیوم قرار می‌گیرند.
تنظیم موقعیت این میله‌های کنترلی زنجیره واکنش را تسریع می‌بخشد یا آن را کند می‌کند.
سیستم خنک کننده این گرما را از راکتورهای شکافت هسته‌ای دور می‌کند تا گرمای به حرکت در آوردن توربین‌ها تولید شود و نیز نسبتا میله‌های سوختی را خنک نگه می‌دارد.
در نیروگاه چرنوبیل و فوکوشیما چه عاملی مشکل آفرین شد؟
حوادث هسته‌ای فاجعه بار درنیروگاه انرژی هسته‌ای چرنوبیل اوکراین در سال 1986 و 25 سال بعد در نیروگاه فوکوشیما مواد رادیو اکتیوی را آزاد کرد که منجر به مرگ، بیماری و آلودگی زمین و آب شد.
با این که این حوادث به دلایل مختلف به وجود آمدند اما پیامدهای فاجعه بار در هر دوی این موارد به طور مستقیم در نتیجه نقص در سیستم خنک کننده به وجود آمد.
در مورد چرنوبیل، ترکیبی از اشتباهات انسانی و نقص در طراحی در میله‌های کنترلی منجر به بروز انرژی غیر قابل کنترلی شد که میله‌های سوخت در قلب این راکتور را به شدت داغ کرد.
وقتی که این میله‌های سوختی داغ شکستند با آب خنک کننده آمیخته شدند و منجر به به وجود آمدن بخار بسیار پرفشاری شدند که باعث کنده شدن دریچه قلب مرکزی گشت.
این آسیب به یک انفجار بخاری انجامید که محصولات شکافت رادیو اکتیو را به اتمسفر پراکنده کرد. با توجه به این که آب خنک کننده بیشتری به شکل بخار هدر رفت انفجار ثانویه قدرتمندی‌تی مواد رادیو اکتیو در حال سوختن را به اتمسفر پرتاب کرد. این انفجار دوم قلب راکتور را نابود کرد و به زنجیره واکنش پایان داد.
سونامی که 25 سال بعد فوکوشیما را در بر گرفت منجر به آب گرفتگی شد که ژنراتورهای پشتیبانی را از کار انداخت و باعث نقص در سیستم خنک کننده سه راکتور فعال شد.
اگر چه این راکتور‌ها به طور خودکار در زمان بروز زمین لرزه خاموش شدند، بدون ادامه خنک کردن، گرمای ناشی از مواد رادیو اکتیو در حال فروپاشی در میله‌های سوخت ادامه یافت و در نهایت به نقطه ذوب میله‌های سوخت رسید و منجر به گداخت قلب مرکزی راکتور شد.
منبع: ایسنا
شما می توانید مطالب و تصاویر خود را به آدرس زیر ارسال فرمایید.
bultannews@gmail.com
