ఇన్నోవేషన్ మేనేజ్‌మెంట్ విభాగం
క్రమశిక్షణలో: "ఆధునిక సహజ శాస్త్రం యొక్క భావనలు"
అంశంపై ప్రదర్శన: అణు
శక్తి: దాని సారాంశం మరియు
సాంకేతికతలో ఉపయోగించడం మరియు
సాంకేతికతలు
ప్రెజెంటేషన్ ప్లాన్
పరిచయంఅణు విద్యుత్.
అణుశక్తిని కనుగొన్న చరిత్ర
అణు రియాక్టర్: సృష్టి చరిత్ర, నిర్మాణం,
ప్రాథమిక సూత్రాలు, రియాక్టర్ల వర్గీకరణ
అణుశక్తి వినియోగ ప్రాంతాలు
ముగింపు
ఉపయోగించిన మూలాలు
పరిచయం
జాతీయ ఆర్థిక వ్యవస్థలో శక్తి అత్యంత ముఖ్యమైన రంగం,శక్తి వనరులు, ఉత్పత్తి, పరివర్తన,
వివిధ రకాల శక్తి యొక్క ప్రసారం మరియు ఉపయోగం. ఇదే ఆధారం
రాష్ట్ర ఆర్థిక వ్యవస్థ.
ప్రపంచం పారిశ్రామికీకరణ ప్రక్రియలో ఉంది, దీనికి అవసరం
పదార్థాల అదనపు వినియోగం, ఇది శక్తి ఖర్చులను పెంచుతుంది.
జనాభా పెరుగుదలతో, నేల సాగు కోసం శక్తి వినియోగం పెరుగుతుంది,
కోత, ఎరువుల ఉత్పత్తి మొదలైనవి.
ప్రస్తుతం, అనేక సహజ వనరులు తక్షణమే అందుబాటులో ఉన్నాయి
గ్రహాలు అయిపోయాయి. ముడి పదార్థాలను తీయడానికి చాలా సమయం పడుతుంది
లోతైన లేదా సముద్ర అల్మారాల్లో. పరిమిత ప్రపంచ నిల్వలు
చమురు మరియు వాయువు, ఇది కనిపిస్తుంది, అవకాశంతో మానవత్వం
శక్తి సంక్షోభం.
అయితే, అణుశక్తి వినియోగం మానవాళిని ఇస్తుంది
ప్రాథమిక ఫలితాల నుండి దీనిని నివారించే అవకాశం
పరమాణు కేంద్రకం యొక్క భౌతిక శాస్త్రంలో పరిశోధన ముప్పును నివారించడం సాధ్యం చేస్తుంది
విడుదలైన శక్తిని ఉపయోగించడం ద్వారా శక్తి సంక్షోభం
పరమాణు కేంద్రకాల యొక్క కొన్ని ప్రతిచర్యలలో
అణు విద్యుత్
అణు శక్తి (అణు శక్తి) శక్తిపరమాణు కేంద్రకాలలో ఉంటుంది మరియు విడుదల చేయబడింది
అణు ప్రతిచర్యల సమయంలో. అణు విద్యుత్ కర్మాగారాలు,
ఈ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే వారు 13-14% ఉత్పత్తి చేస్తారు
విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రపంచ ఉత్పత్తి. .
అణుశక్తిని కనుగొన్న చరిత్ర
1895 V.K. రోంట్‌జెన్ అయానైజింగ్ రేడియేషన్‌ను (X-కిరణాలు) కనుగొన్నాడు.1896 A. బెక్వెరెల్ రేడియోధార్మికత యొక్క దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నాడు.
1898 M. Sklodowska మరియు P. క్యూరీ రేడియోధార్మిక మూలకాలను కనుగొన్నారు
పో (పోలోనియం) మరియు రా (రేడియం).
1913 N. బోర్ అణువులు మరియు అణువుల నిర్మాణం యొక్క సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు.
1932 J. చాడ్విక్ న్యూట్రాన్లను కనుగొన్నాడు.
1939 O. హాన్ మరియు F. స్ట్రాస్‌మాన్ ప్రభావంతో U కేంద్రకాల విచ్ఛిత్తిని అధ్యయనం చేశారు
నెమ్మది న్యూట్రాన్లు.
డిసెంబరు 1942 - మొదటి స్వయం సమృద్ధి
SR-1 రియాక్టర్ వద్ద అణు విచ్ఛిత్తి యొక్క నియంత్రిత గొలుసు ప్రతిచర్య (గ్రూప్
E. ఫెర్మి నేతృత్వంలోని చికాగో విశ్వవిద్యాలయం యొక్క భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు).
డిసెంబర్ 25, 1946 - మొదటి సోవియట్ రియాక్టర్ F-1 ఆపరేషన్‌లో ఉంచబడింది
క్లిష్టమైన స్థితి (భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్ల బృందం నేతృత్వంలో
I.V. కుర్చటోవా)
1949 - మొదటి Pu ఉత్పత్తి రియాక్టర్ అమలులోకి వచ్చింది
జూన్ 27, 1954 - ప్రపంచంలో మొట్టమొదటి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ అమలులోకి వచ్చింది
Obninsk లో 5 MW విద్యుత్ సామర్థ్యంతో పవర్ ప్లాంట్.
90వ దశకం ప్రారంభంలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా 27 దేశాలలో 430 కంటే ఎక్కువ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు పనిచేస్తున్నాయి.
సుమారు మొత్తం సామర్థ్యంతో పవర్ రియాక్టర్లు. 340 GW.
అణు రియాక్టర్ సృష్టి చరిత్ర
ఎన్రికో ఫెర్మి (1901-1954)కుర్చటోవ్ I.V. (1903-1960)
1942 USAలో, E. ఫెర్మి నాయకత్వంలో, మొదటిది
న్యూక్లియర్ రియాక్టర్.
1946 నాయకత్వంలో మొదటి సోవియట్ రియాక్టర్ ప్రారంభించబడింది
విద్యావేత్త I.V.
NPP రియాక్టర్ డిజైన్ (సరళీకృతం)
ముఖ్యమైన అంశాలు:అణు ఇంధనంతో యాక్టివ్ జోన్ మరియు
రిటార్డర్;
చుట్టూ ఉన్న న్యూట్రాన్ రిఫ్లెక్టర్
క్రియాశీల జోన్;
శీతలకరణి;
చైన్ రియాక్షన్ కంట్రోల్ సిస్టమ్,
అత్యవసర రక్షణతో సహా
రేడియేషన్ రక్షణ
రిమోట్ కంట్రోల్ సిస్టమ్
రియాక్టర్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు
దాని శక్తి ఉత్పత్తి.
1 MW యొక్క శక్తి - 3·1016 డివిజన్లు
1 సెకనులో
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క స్కీమాటిక్ నిర్మాణం
విజాతీయ రియాక్టర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్
అణు రియాక్టర్ నిర్మాణం
న్యూట్రాన్ గుణకార కారకం
సంఖ్య యొక్క వేగవంతమైన వృద్ధిని వర్ణిస్తుందిన్యూట్రాన్లు మరియు సంఖ్య యొక్క నిష్పత్తికి సమానం
ఒక తరంలో న్యూట్రాన్లు
వారికి జన్మనిచ్చిన సంఖ్యకు చైన్ రియాక్షన్
మునుపటి తరం యొక్క న్యూట్రాన్లు.
k=Si/Si-1
కె<1 – Реакция затухает
k=1 – ప్రతిచర్య స్థిరంగా కొనసాగుతుంది
k=1.006 – నియంత్రణ పరిమితి
ప్రతిచర్యలు
k>1.01 – పేలుడు (రియాక్టర్ కోసం
థర్మల్ న్యూట్రాన్ల శక్తి విడుదల
సెకనుకు 20,000 సార్లు పెరుగుతుంది).
యురేనియం కోసం సాధారణ చైన్ రియాక్షన్;
10. కాడ్మియం లేదా బోరాన్ కలిగిన రాడ్లను ఉపయోగించి రియాక్టర్ నియంత్రించబడుతుంది.
కింది రకాల రాడ్లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి (అప్లికేషన్ ప్రయోజనం ప్రకారం):పరిహారం రాడ్లు - ప్రారంభ అదనపు కోసం భర్తీ
రియాక్టివిటీ, ఇంధనం మండుతున్నప్పుడు విస్తరించండి; 100 వరకు
విషయాలు
నియంత్రణ రాడ్లు - క్లిష్టమైన నిర్వహించడానికి
ఏ సమయంలోనైనా, ఆపడానికి, ప్రారంభించడానికి
రియాక్టర్; కొన్ని
గమనిక: కింది రకాల రాడ్లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి (ప్రయోజనం ప్రకారం
అప్లికేషన్లు):
నియంత్రణ మరియు పరిహారం రాడ్లు ఐచ్ఛికం
వివిధ నిర్మాణ అంశాలను సూచిస్తాయి
నమోదు
అత్యవసర రాడ్లు - గురుత్వాకర్షణ ద్వారా రీసెట్
కోర్ యొక్క కేంద్ర భాగానికి; కొన్ని. బహుశా
అదనంగా, కొన్ని కంట్రోల్ రాడ్లు కూడా రీసెట్ చేయబడ్డాయి.
11. న్యూట్రాన్ స్పెక్ట్రం ద్వారా అణు రియాక్టర్ల వర్గీకరణ
థర్మల్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్ ("థర్మల్ రియాక్టర్")థర్మల్‌ను చేరుకోవడానికి వేగవంతమైన న్యూట్రాన్ మోడరేటర్ (నీరు, గ్రాఫైట్, బెరీలియం) అవసరం
శక్తులు (eV యొక్క భిన్నాలు).
మోడరేటర్ మరియు నిర్మాణ పదార్థాలలో చిన్న న్యూట్రాన్ నష్టాలు =>
సహజ మరియు కొద్దిగా సుసంపన్నమైన యురేనియం ఇంధనంగా ఉపయోగించవచ్చు.
శక్తివంతమైన పవర్ రియాక్టర్లు అధిక యురేనియంను ఉపయోగించగలవు
సుసంపన్నత - 10% వరకు.
పెద్ద రియాక్టివిటీ రిజర్వ్ అవసరం.
ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్ ("ఫాస్ట్ రియాక్టర్")
యురేనియం కార్బైడ్ UC, PuO2, మొదలైనవి మోడరేటర్ మరియు మోడరేషన్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది
చాలా తక్కువ న్యూట్రాన్లు (0.1-0.4 MeV) ఉన్నాయి.
అత్యంత సుసంపన్నమైన యురేనియం మాత్రమే ఇంధనంగా ఉపయోగపడుతుంది. కానీ
అదే సమయంలో, ఇంధన సామర్థ్యం 1.5 రెట్లు ఎక్కువ.
న్యూట్రాన్ రిఫ్లెక్టర్ (238U, 232Th) అవసరం. వారు క్రియాశీల జోన్‌కు తిరిగి వస్తారు
0.1 MeV కంటే ఎక్కువ శక్తి కలిగిన వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లు. న్యూక్లియై 238U, 232Th ద్వారా సంగ్రహించబడిన న్యూట్రాన్లు,
ఫిస్సైల్ న్యూక్లియై 239Pu మరియు 233U పొందేందుకు ఖర్చు చేస్తారు.
నిర్మాణ సామగ్రి ఎంపిక శోషణ క్రాస్ సెక్షన్, రిజర్వ్ ద్వారా పరిమితం కాదు
చాలా తక్కువ రియాక్టివిటీ.
ఇంటర్మీడియట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్
వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లు శోషణకు ముందు 1-1000 eV శక్తికి మందగించబడతాయి.
థర్మల్ రియాక్టర్లతో పోలిస్తే అణు ఇంధనం యొక్క అధిక లోడ్
న్యూట్రాన్లు
అణు ఇంధనం యొక్క విస్తరించిన పునరుత్పత్తిని నిర్వహించడం అసాధ్యం
వేగవంతమైన న్యూట్రాన్ రియాక్టర్.
12. ఇంధన ప్లేస్‌మెంట్ ద్వారా
సజాతీయ రియాక్టర్లు - ఇంధనం మరియు మోడరేటర్ ఒక సజాతీయతను సూచిస్తాయిమిశ్రమం
అణు ఇంధనం రూపంలో రియాక్టర్ కోర్లో ఉంది
సజాతీయ మిశ్రమం: యురేనియం లవణాల పరిష్కారాలు; యురేనియం ఆక్సైడ్ల సస్పెన్షన్
కాంతి మరియు భారీ నీరు; యురేనియంతో కలిపిన ఘన మోడరేటర్;
కరిగిన లవణాలు. సజాతీయ రియాక్టర్ల కోసం ఎంపికలు
వాయు ఇంధనం (వాయువు యురేనియం సమ్మేళనాలు) లేదా సస్పెన్షన్
వాయువులో యురేనియం దుమ్ము.
కోర్లో ఉత్పన్నమయ్యే వేడిని శీతలకరణి (నీరు,
గ్యాస్, మొదలైనవి) కోర్ ద్వారా పైపుల ద్వారా కదిలే; లేదా మిశ్రమం
మోడరేటర్‌తో ఇంధనం శీతలకరణిగా పనిచేస్తుంది,
ఉష్ణ వినిమాయకాల ద్వారా ప్రసరిస్తుంది.
విస్తృతంగా ఉపయోగించబడలేదు (నిర్మాణం యొక్క అధిక తుప్పు
ద్రవ ఇంధనంలోని పదార్థాలు, రియాక్టర్ రూపకల్పన యొక్క సంక్లిష్టత
ఘన మిశ్రమాలు, బలహీనంగా సుసంపన్నమైన యురేనియం యొక్క మరింత లోడ్
ఇంధనం మొదలైనవి)
వైవిధ్య రియాక్టర్లు - ఇంధనం విచక్షణగా కోర్లో ఉంచబడుతుంది
ఒక మోడరేటర్ ఉన్న బ్లాక్స్ రూపంలో
ప్రధాన లక్షణం ఇంధన మూలకాల ఉనికి
(TVELలు). ఇంధన కడ్డీలు వేర్వేరు ఆకృతులను కలిగి ఉంటాయి (రాడ్లు, ప్లేట్లు
మొదలైనవి), కానీ ఇంధనం మధ్య ఎల్లప్పుడూ స్పష్టమైన సరిహద్దు ఉంటుంది,
మోడరేటర్, శీతలకరణి మొదలైనవి.
నేడు వాడుకలో ఉన్న రియాక్టర్లలో అత్యధిక భాగం
భిన్నమైన, ఇది పరంగా వారి డిజైన్ ప్రయోజనాల కారణంగా ఉంది
సజాతీయ రియాక్టర్లతో పోలిస్తే.
13. ఉపయోగం యొక్క స్వభావం ద్వారా
పేరుప్రయోజనం
శక్తి
ప్రయోగాత్మకమైనది
రియాక్టర్లు
వివిధ భౌతిక పరిమాణాల అధ్యయనం,
దీని విలువలు అవసరం
అణు రూపకల్పన మరియు ఆపరేషన్
రియాక్టర్లు.
~103W
పరిశోధన
రియాక్టర్లు
న్యూట్రాన్లు మరియు γ-క్వాంటా యొక్క ప్రవాహాలు సృష్టించబడ్డాయి
క్రియాశీల జోన్, కోసం ఉపయోగిస్తారు
న్యూక్లియర్ ఫిజిక్స్ రంగంలో పరిశోధన,
ఘన స్థితి భౌతిక శాస్త్రం, రేడియేషన్ కెమిస్ట్రీ,
జీవశాస్త్రం, పరీక్షా సామగ్రి కోసం,
ఇంటెన్సివ్ పరిస్థితుల్లో పని చేయడానికి రూపొందించబడింది
న్యూట్రాన్ ఫ్లక్స్ (అణు భాగాలతో సహా
రియాక్టర్లు) ఐసోటోపుల ఉత్పత్తికి.
<107Вт
స్టాండౌట్స్
నేను ఎనర్జీ లాంటివాడిని
సాధారణంగా కాదు
ఉపయోగించబడిన
ఐసోటోప్ రియాక్టర్లు
లో ఉపయోగించే ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేయడానికి
అణ్వాయుధాలు, ఉదాహరణకు, 239Pu, మరియు in
పరిశ్రమ.
~103W
శక్తి
రియాక్టర్లు
విద్యుత్ మరియు థర్మల్ పొందేందుకు
శక్తి రంగంలో ఉపయోగించే శక్తి, తో
నీటి డీశాలినేషన్, పవర్ డ్రైవ్ కోసం
ఓడ సంస్థాపనలు మొదలైనవి.
3-5 109W వరకు
14. విజాతీయ రియాక్టర్‌ను అసెంబ్లింగ్ చేయడం
విజాతీయ రియాక్టర్‌లో, అణు ఇంధనం క్రియాశీలంగా పంపిణీ చేయబడుతుందిబ్లాక్స్ రూపంలో వివిక్తంగా జోన్, ఇది మధ్య ఉంది
న్యూట్రాన్ మోడరేటర్
15. భారీ నీటి అణు రియాక్టర్
ప్రయోజనాలుచిన్న శోషణ క్రాస్ సెక్షన్
న్యూట్రాన్లు => మెరుగుపరచబడ్డాయి
న్యూట్రాన్ బ్యాలెన్స్ =>
గా ఉపయోగించండి
సహజ యురేనియం ఇంధనం
సృష్టించే అవకాశం
పారిశ్రామిక భారీ నీరు
ఉత్పత్తి కోసం రియాక్టర్లు
ట్రిటియం మరియు ప్లూటోనియం, అలాగే
ఐసోటోపిక్ విస్తృత శ్రేణి
ఉత్పత్తులు, సహా
వైద్య ప్రయోజనాల.
లోపాలు
డ్యూటెరియం యొక్క అధిక ధర
16. సహజ అణు రియాక్టర్
ప్రకృతిలో, వంటి పరిస్థితులలోకృత్రిమ రియాక్టర్, చెయ్యవచ్చు
సహజ ప్రాంతాలను సృష్టించండి
న్యూక్లియర్ రియాక్టర్.
మాత్రమే తెలిసిన సహజ
అణు రియాక్టర్ 2 బిలియన్లు ఉనికిలో ఉంది
సంవత్సరాల క్రితం ఓక్లో ప్రాంతంలో (గాబోన్).
మూలం: యురేనియం ఖనిజాల యొక్క చాలా గొప్ప సిర నుండి నీటిని పొందుతుంది
ఉపరితలం, ఇది న్యూట్రాన్ మోడరేటర్ పాత్రను పోషిస్తుంది. యాదృచ్ఛికంగా
క్షయం గొలుసు ప్రతిచర్యను ప్రారంభిస్తుంది. ఇది చురుకుగా ఉన్నప్పుడు, నీరు మరిగిస్తుంది,
ప్రతిచర్య బలహీనపడుతుంది - స్వీయ నియంత్రణ.
ప్రతిచర్య ~100,000 సంవత్సరాలు కొనసాగింది. ఇప్పుడు ఈ కారణంగా సాధ్యం కాదు
సహజ క్షయం వల్ల యురేనియం నిల్వలు క్షీణించాయి.
వలసలపై అధ్యయనం చేసేందుకు క్షేత్రస్థాయిలో సర్వేలు నిర్వహిస్తున్నారు
ఐసోటోప్‌లు - భూగర్భ పారవేసే పద్ధతుల అభివృద్ధికి ముఖ్యమైనవి
రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలు.
17. అణుశక్తిని ఉపయోగించే ప్రాంతాలు
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్డబుల్-సర్క్యూట్లో అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ పథకం
ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ పవర్ రియాక్టర్ (VVER)
18.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లతో పాటు, అణు రియాక్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి:న్యూక్లియర్ ఐస్ బ్రేకర్లపై
అణు జలాంతర్గాములపై;
అణు క్షిపణుల ఆపరేషన్ సమయంలో
ఇంజిన్లు (ముఖ్యంగా AMSలో).
19. అంతరిక్షంలో అణుశక్తి
అంతరిక్ష పరిశోధనకాస్సిని, సృష్టించారు
NASA మరియు ESA యొక్క ప్రాజెక్ట్,
10/15/1997 కోసం ప్రారంభించబడింది
అధ్యయనాల శ్రేణి
సౌర వస్తువులు
వ్యవస్థలు.
విద్యుత్ ఉత్పత్తి
ముగ్గురిచే నిర్వహించబడింది
రేడియో ఐసోటోప్
థర్మోఎలెక్ట్రిక్
జనరేటర్లు: కాస్సిని
బోర్డు మీద 30 కిలోల 238Pu తీసుకువెళుతుంది,
ఇది, విచ్ఛిన్నం,
వేడిని విడుదల చేస్తుంది
కు మార్చవచ్చు
విద్యుత్
20. అంతరిక్ష నౌక "ప్రోమేతియస్ 1"
నాసా అణు రియాక్టర్‌ను అభివృద్ధి చేస్తోందిపరిస్థితులలో పని చేయగలరు
బరువులేనితనం.
అంతరిక్షానికి విద్యుత్ సరఫరా చేయడమే లక్ష్యం
ప్రాజెక్ట్ ప్రకారం "ప్రోమేతియస్ 1" ఓడ
బృహస్పతి చంద్రులపై జీవితం కోసం శోధించండి.
21. బాంబు. అనియంత్రిత అణు ప్రతిచర్య సూత్రం.
క్రిటికల్ పొందడం మాత్రమే భౌతిక అవసరంk>1.01 కోసం ద్రవ్యరాశి. నియంత్రణ వ్యవస్థ అభివృద్ధి అవసరం లేదు -
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల కంటే తక్కువ ధర.
"తుపాకీ" పద్ధతి
రెండు యురేనియం కడ్డీలు కలిపితే సబ్‌క్రిటికల్ మాస్‌లు మించిపోతాయి
క్లిష్టమైన. సుసంపన్నత 235U డిగ్రీ 80% కంటే తక్కువ కాదు.
ఈ రకమైన "బేబీ" బాంబును హిరోషిమా 06/08/45 8:15లో పడవేశారు
(78-240 వేల మంది మరణించారు, 6 నెలల్లో 140 వేల మంది మరణించారు)
22. పేలుడు క్రింపింగ్ పద్ధతి
ప్లూటోనియం ఆధారంగా ఒక బాంబు, ఇది కాంప్లెక్స్‌ని ఉపయోగిస్తుందిసాంప్రదాయిక పేలుడు పదార్థాలను ఏకకాలంలో పేల్చడానికి వ్యవస్థలు కుదించబడ్డాయి
సూపర్క్రిటికల్ పరిమాణం.
ఈ రకమైన "ఫ్యాట్ మ్యాన్" బాంబును నాగసాకిపై పడేశారు
09/08/45 11:02
(75 వేల మంది మరణించారు మరియు గాయపడ్డారు).
23. ముగింపు
శక్తి సమస్య చాలా ముఖ్యమైన సమస్యలలో ఒకటినేడు మానవత్వం నిర్ణయించుకోవాలి. ఇలాంటివి ఇప్పటికే సర్వసాధారణమైపోయాయి
తక్షణ కమ్యూనికేషన్ సాధనంగా సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ సాధించిన విజయాలు, వేగంగా
రవాణా, అంతరిక్ష పరిశోధన. కానీ ఇవన్నీ అవసరం
అపారమైన శక్తి వ్యయం.
ఇంధన ఉత్పత్తి మరియు వినియోగంలో పదునైన పెరుగుదల కొత్తదనాన్ని ముందుకు తెచ్చింది
పర్యావరణ కాలుష్యం యొక్క తీవ్రమైన సమస్య, ఇది సూచిస్తుంది
మానవాళికి తీవ్రమైన ప్రమాదం.
రాబోయే దశాబ్దాలలో ప్రపంచ శక్తి అవసరాలు
వేగంగా పెరుగుతుంది. శక్తి వనరులు ఏవీ లేవు
వాటిని అందించగలుగుతారు, కాబట్టి అన్ని వనరులను అభివృద్ధి చేయడం అవసరం
శక్తి మరియు శక్తి వనరులను సమర్ధవంతంగా ఉపయోగించడం.
శక్తి అభివృద్ధి యొక్క సమీప దశలో (21వ శతాబ్దం మొదటి దశాబ్దాలు)
బొగ్గు శక్తి మరియు అణుశక్తి అత్యంత ఆశాజనకంగా ఉంటాయి
థర్మల్ మరియు ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్లతో శక్తి. అయితే, మీరు చేయవచ్చు
మానవత్వం ప్రగతి పథంలో ఆగదని ఆశిస్తున్నాను
నిరంతరం పెరుగుతున్న పరిమాణంలో శక్తి వినియోగంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
అణు కేంద్రకాలలో ఉండే శక్తి మరియు అణు ప్రతిచర్యలు మరియు రేడియోధార్మిక క్షయం సమయంలో విడుదల అవుతుంది.
అంచనాల ప్రకారం, సేంద్రీయ ఇంధనాలు 4-5 దశాబ్దాలుగా మానవాళి యొక్క శక్తి అవసరాలను తీర్చడానికి సరిపోతాయి. భవిష్యత్తులో, సౌరశక్తి ప్రధాన శక్తి వనరుగా మారవచ్చు. పరివర్తన కాలానికి ఆచరణాత్మకంగా తరగని, చౌక, పునరుత్పాదక మరియు పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేయని శక్తి వనరు అవసరం. మరియు అణుశక్తి పైన పేర్కొన్న అన్ని అవసరాలను పూర్తిగా తీర్చనప్పటికీ, ఇది వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది మరియు ప్రపంచ ఇంధన సంక్షోభాన్ని పరిష్కరించే మా ఆశ దానితో అనుసంధానించబడి ఉంది.
అణు కేంద్రకాల యొక్క అంతర్గత శక్తి విడుదల భారీ కేంద్రకాల విచ్ఛిత్తి లేదా కాంతి కేంద్రకాల కలయిక ద్వారా సాధ్యమవుతుంది.
అణువు యొక్క లక్షణాలు. ఏదైనా రసాయన మూలకం యొక్క పరమాణువు దాని చుట్టూ తిరిగే కేంద్రకం మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. అణువు యొక్క కేంద్రకం న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ పదాన్ని ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్లకు సాధారణ పేరుగా ఉపయోగిస్తారు న్యూక్లియాన్.న్యూట్రాన్లకు విద్యుత్ చార్జ్ ఉండదు, ప్రోటాన్లు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడతాయి, ఎలక్ట్రాన్లు - ప్రతికూల. ప్రోటాన్ యొక్క ఛార్జ్ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ఛార్జ్‌కు సంపూర్ణ విలువలో సమానంగా ఉంటుంది.
Z న్యూక్లియస్ యొక్క ప్రోటాన్ల సంఖ్య మెండలీవ్ యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో దాని పరమాణు సంఖ్యతో సమానంగా ఉంటుంది. న్యూక్లియస్‌లోని న్యూట్రాన్ల సంఖ్య, కొన్ని మినహాయింపులతో, ప్రోటాన్ల సంఖ్య కంటే ఎక్కువ లేదా సమానంగా ఉంటుంది.
అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి కేంద్రకంలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది మరియు న్యూక్లియోన్ల ద్రవ్యరాశి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఒక ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి ఒక న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానం. ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశిలో 1/1836.
పరమాణు ద్రవ్యరాశి యొక్క పరిమాణం ఉపయోగించబడుతుంది పరమాణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్(a.u.m), 1.66·10 -27 కిలోలకు సమానం. 1 అము ఒక ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి దాదాపు సమానం. పరమాణువు యొక్క లక్షణం A ద్రవ్యరాశి సంఖ్య, ఇది మొత్తం ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్యకు సమానం.
న్యూట్రాన్ల ఉనికి రెండు పరమాణువులు కేంద్రకంపై ఒకే విద్యుత్ చార్జీలతో వేర్వేరు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ రెండు పరమాణువుల రసాయన లక్షణాలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి; అటువంటి పరమాణువులను ఐసోటోపులు అంటారు. సాహిత్యంలో, మూలకం హోదాకు ఎడమ వైపున, ద్రవ్యరాశి సంఖ్య ఎగువన మరియు ప్రోటాన్ల సంఖ్య దిగువన వ్రాయబడుతుంది.
అటువంటి రియాక్టర్లలో ఉపయోగించే అణు ఇంధనం పరమాణు ద్రవ్యరాశి 235తో యురేనియం ఐసోటోప్. సహజ యురేనియం మూడు ఐసోటోపుల మిశ్రమం: యురేనియం-234 (0.006%), యురేనియం-235 (0.711%) మరియు యురేనియం-238 (99.283%). యురేనియం -235 ఐసోటోప్ ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది - తక్కువ-శక్తి న్యూట్రాన్ యొక్క శోషణ ఫలితంగా, యురేనియం -236 న్యూక్లియస్ పొందబడుతుంది, అది విభజించబడింది - విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులు (శకలాలు) అని పిలువబడే రెండు సమాన భాగాలుగా విభజించబడింది. అసలు న్యూక్లియస్ యొక్క న్యూక్లియోన్లు విచ్ఛిత్తి శకలాలు మధ్య పంపిణీ చేయబడతాయి, కానీ వాటిలో అన్నింటికీ కాదు - సగటున, 2-3 న్యూట్రాన్లు విడుదలవుతాయి. విచ్ఛిత్తి ఫలితంగా, అసలు కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి పూర్తిగా భద్రపరచబడదు, ప్రధానంగా విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులు మరియు న్యూట్రాన్ల యొక్క గతిశక్తిగా మారుతుంది. యురేనియం 235 యొక్క ఒక పరమాణువుకు ఈ శక్తి విలువ దాదాపు 200 MeV.
సాంప్రదాయిక 1000 మెగావాట్ల రియాక్టర్ యొక్క ప్రధాన భాగంలో సుమారు 1 వేల టన్నుల యురేనియం ఉంటుంది, అందులో 3 - 4% మాత్రమే యురేనియం-235. ప్రతిరోజు 3 కిలోల ఈ ఐసోటోప్ రియాక్టర్‌లో వినియోగించబడుతుంది. అందువల్ల, రియాక్టర్‌కు ఇంధనాన్ని సరఫరా చేయడానికి, ప్రతిరోజూ 430 కిలోల యురేనియం గాఢతను ప్రాసెస్ చేయాలి మరియు ఇది సగటున 2150 టన్నుల యురేనియం ధాతువు.
విచ్ఛిత్తి చర్య ఫలితంగా, అణు ఇంధనంలో ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. అవి విచ్ఛిత్తి పదార్ధం యొక్క పొరుగు కేంద్రకాలతో సంకర్షణ చెంది, వాటిలో విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్యను కలిగిస్తే, విచ్ఛిత్తి సంఘటనల సంఖ్యలో హిమపాతం వంటి పెరుగుదల సంభవిస్తుంది. ఈ విచ్ఛిత్తి చర్యను న్యూక్లియర్ ఫిషన్ చైన్ రియాక్షన్ అంటారు.
0.1 కెవి కంటే తక్కువ శక్తి కలిగిన న్యూట్రాన్లు విచ్ఛిత్తి గొలుసు ప్రతిచర్య అభివృద్ధికి అత్యంత ప్రభావవంతమైనవి. వాటిని థర్మల్ అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే వాటి శక్తి అణువుల ఉష్ణ కదలిక యొక్క సగటు శక్తితో పోల్చవచ్చు. పోలిక కోసం, న్యూక్లియైల క్షయం సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన న్యూట్రాన్ల శక్తి 5 MeV. వాటిని ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్లు అంటారు. అటువంటి న్యూట్రాన్లను చైన్ రియాక్షన్‌లో ఉపయోగించాలంటే, వాటి శక్తిని తగ్గించాలి (నెమ్మదించాలి). ఈ విధులను మోడరేటర్ నిర్వహిస్తారు. మోడరేటర్ పదార్ధాలలో, ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్లు కేంద్రకాలపై చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి మరియు వాటి శక్తి మోడరేటర్ పదార్ధం యొక్క పరమాణువుల ఉష్ణ చలన శక్తిగా మార్చబడుతుంది. అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే మోడరేటర్లు గ్రాఫైట్ మరియు ద్రవ లోహాలు (ప్రాధమిక సర్క్యూట్ శీతలకరణి).
చైన్ రియాక్షన్ యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధి పెద్ద మొత్తంలో వేడిని విడుదల చేయడం మరియు రియాక్టర్ యొక్క వేడెక్కడంతో పాటుగా ఉంటుంది. స్థిరమైన రియాక్టర్ మోడ్‌ను నిర్వహించడానికి, థర్మల్ న్యూట్రాన్లను బలంగా గ్రహించే పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన నియంత్రణ రాడ్లు, ఉదాహరణకు, బోరాన్ లేదా కాడ్మియం, రియాక్టర్ కోర్‌లోకి ప్రవేశపెడతారు.
కుళ్ళిపోయే ఉత్పత్తుల యొక్క గతిశక్తి వేడిగా మార్చబడుతుంది. అణు రియాక్టర్‌లో ప్రసరించే శీతలకరణి ద్వారా వేడి గ్రహించబడుతుంది మరియు ఉష్ణ వినిమాయకం (1 వ క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్) కు బదిలీ చేయబడుతుంది, ఇక్కడ ఆవిరి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది (2వ సర్క్యూట్), ఇది టర్బోజెనరేటర్ యొక్క టర్బైన్‌ను తిప్పుతుంది. రియాక్టర్‌లోని శీతలకరణి ద్రవ సోడియం (1వ సర్క్యూట్) మరియు నీరు (2వ సర్క్యూట్).
యురేనియం-235 అనేది పునరుత్పాదక వనరులు మరియు పూర్తిగా అణు రియాక్టర్లలో ఉపయోగించినట్లయితే, అది ఎప్పటికీ అదృశ్యమవుతుంది. అందువల్ల, చాలా పెద్ద పరిమాణంలో కనిపించే ఐసోటోప్ యురేనియం-238 ను ప్రారంభ ఇంధనంగా ఉపయోగించడం ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది. ఈ ఐసోటోప్ న్యూట్రాన్ల ప్రభావంతో గొలుసు ప్రతిచర్యకు మద్దతు ఇవ్వదు. కానీ అది వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లను గ్రహించగలదు, తద్వారా యురేనియం-239 ఏర్పడుతుంది. యురేనియం-239 యొక్క కేంద్రకాలలో, బీటా క్షయం ప్రారంభమవుతుంది మరియు నెప్ట్యూనియం-239 (ప్రకృతిలో కనుగొనబడలేదు) ఏర్పడుతుంది. ఈ ఐసోటోప్ కూడా క్షీణించి ప్లూటోనియం-239గా మారుతుంది (ప్రకృతిలో కనిపించదు). ప్లూటోనియం-239 థర్మల్ న్యూట్రాన్ విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్యలకు మరింత అవకాశం ఉంది. అణు ఇంధనం ప్లూటోనియం -239 లో విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్య ఫలితంగా, ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్లు ఏర్పడతాయి, ఇవి యురేనియంతో కలిసి కొత్త ఇంధనం మరియు విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులను ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి ఇంధన మూలకాలలో (ఇంధన మూలకాలు) వేడిని విడుదల చేస్తాయి. ఫలితంగా, యురేనియం-235ని ఉపయోగించే సాంప్రదాయ అణు రియాక్టర్లలో కంటే 20-30 రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని కిలోగ్రాము సహజ యురేనియం నుండి పొందవచ్చు.
ఆధునిక నమూనాలు ద్రవ సోడియంను శీతలకరణిగా ఉపయోగిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, రియాక్టర్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేయగలదు, తద్వారా పవర్ ప్లాంట్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది 40% వరకు .
అయితే, ప్లూటోనియం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు: విషపూరితం, ఆకస్మిక విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్యలకు తక్కువ క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశి, ఆక్సిజన్‌లో జ్వలన, పెళుసుదనం మరియు లోహ స్థితిలో స్వీయ-తాపనం ఉత్పత్తి చేయడం, ప్రాసెస్ చేయడం మరియు నిర్వహించడం కష్టతరం చేస్తాయి. అందువల్ల, థర్మల్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్ల కంటే బ్రీడర్ రియాక్టర్లు ఇప్పటికీ తక్కువ సాధారణం.
శాంతియుత ప్రయోజనాల కోసం, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో అణు శక్తిని ఉపయోగిస్తారు. ప్రపంచ విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల వాటా దాదాపు 14% .
ఉదాహరణగా, వోరోనెజ్ NPP వద్ద విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే సూత్రాన్ని పరిగణించండి. 571 K ఇన్లెట్ ఉష్ణోగ్రత కలిగిన ఒక ద్రవ లోహ శీతలకరణి 157 ATM (15.7 MPa) ఒత్తిడిలో ఛానెల్‌ల ద్వారా పంపబడుతుంది, ఇది రియాక్టర్‌లో 595 Kకి వేడి చేయబడుతుంది. మెటల్ శీతలకరణి ఆవిరి జనరేటర్‌కు పంపబడుతుంది, ఇది అందుకుంటుంది. చల్లటి నీరు, ఇది 65.3 ATM (6.53 MPa) ఒత్తిడితో ఆవిరిగా మారుతుంది. ఆవిరి టర్బైన్ యొక్క బ్లేడ్‌లకు ఆవిరి సరఫరా చేయబడుతుంది, ఇది టర్బోజెనరేటర్‌ను తిరుగుతుంది.
అణు రియాక్టర్లలో, సేంద్రీయ ఇంధనాన్ని ఉపయోగించి థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్ల యొక్క ఆవిరి జనరేటర్ కంటే ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవిరి యొక్క ఉష్ణోగ్రత గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, శీతలకరణిగా నీటితో పనిచేసే అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల థర్మల్ సామర్థ్యం 30% మాత్రమే. పోలిక కోసం, బొగ్గు, చమురు లేదా వాయువుపై నడుస్తున్న పవర్ ప్లాంట్లకు ఇది 40% కి చేరుకుంటుంది.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు జనాభా కోసం విద్యుత్ మరియు ఉష్ణ సరఫరా వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడతాయి మరియు ప్రొపెల్లర్ల విద్యుత్ డ్రైవ్ కోసం సముద్ర నాళాలపై (అణు-శక్తితో పనిచేసే నౌకలు, అణు జలాంతర్గాములు) మినీ-అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు ఉపయోగించబడతాయి.
సైనిక ప్రయోజనాల కోసం, అణు బాంబులలో అణుశక్తిని ఉపయోగిస్తారు. అణు బాంబు ఒక ప్రత్యేక ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్ , దీనిలో వేగవంతమైన అనియంత్రిత గొలుసు ప్రతిచర్య అధిక న్యూట్రాన్ గుణకార కారకంతో సంభవిస్తుంది. అణు బాంబు యొక్క అణు రియాక్టర్ మోడరేటర్లను కలిగి ఉండదు. ఫలితంగా, పరికరం యొక్క కొలతలు మరియు బరువు చిన్నవిగా మారతాయి.
యురేనియం-235 బాంబు యొక్క అణు ఛార్జ్ రెండు భాగాలుగా విభజించబడింది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి చైన్ రియాక్షన్ అసాధ్యం. పేలుడు సృష్టించడానికి, ఛార్జ్‌లో సగం మరొకదానికి కాల్చబడుతుంది మరియు అవి కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, పేలుడు గొలుసు ప్రతిచర్య దాదాపు తక్షణమే జరుగుతుంది. పేలుడు అణు ప్రతిచర్య ఫలితంగా అపారమైన శక్తి విడుదల అవుతుంది. ఈ సందర్భంలో, సుమారు వంద మిలియన్ డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత చేరుకుంటుంది. ఒత్తిడిలో భారీ పెరుగుదల సంభవిస్తుంది మరియు శక్తివంతమైన పేలుడు తరంగం ఏర్పడుతుంది.
మొదటి న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ డిసెంబర్ 2, 1942 న చికాగో విశ్వవిద్యాలయం (USA) లో ప్రారంభించబడింది. మొదటి అణు బాంబు జూలై 16, 1945 న న్యూ మెక్సికో (అలమోగోర్డో) లో పేలింది. ఇది ప్లూటోనియం విచ్ఛిత్తి సూత్రంపై రూపొందించబడిన పరికరం. బాంబు ఫ్యూజులతో కూడిన రెండు పొరల రసాయన పేలుడు పదార్థాలతో చుట్టుముట్టబడిన ప్లూటోనియంను కలిగి ఉంది.
1951లో కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేసిన మొదటి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ EBR-1 అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ (USA). మాజీ USSR లో - ఓబ్నిన్స్క్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ (కాలుగా ప్రాంతం, జూన్ 27, 1954 న శక్తిని ఇచ్చింది). 12 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్‌తో USSRలో మొదటి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ 1969లో డిమిట్రోవ్‌గ్రాడ్ నగరంలో ప్రారంభించబడింది. 1984లో, ప్రపంచంలో మొత్తం 191 వేల మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో 317 అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు పనిచేస్తున్నాయి, ఆ సమయంలో ప్రపంచ విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో ఇది 12% (1012 kWh). 1981 నాటికి ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ బిబ్లిస్ NPP (జర్మనీ), దాని రియాక్టర్ల థర్మల్ పవర్ 7800 MW.
థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలుకాంతి కేంద్రకాలను భారీవిగా సంశ్లేషణ చేసే అణు ప్రతిచర్యలను అణు ప్రతిచర్యలు అంటారు. న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్‌లో ఉపయోగించే మూలకం హైడ్రోజన్. థర్మోన్యూక్లియర్ సినెట్జ్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఫీడ్‌స్టాక్ యొక్క ఆచరణాత్మకంగా అపరిమిత వనరులు, ఇది సముద్రపు నీటి నుండి సేకరించబడుతుంది. ఒక రూపంలో లేదా మరొక రూపంలో హైడ్రోజన్ మొత్తం పదార్థంలో 90% ఉంటుంది. ప్రపంచ మహాసముద్రాలలో ఉన్న థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ కోసం ఇంధనం 1 బిలియన్ సంవత్సరాలకు పైగా ఉంటుంది (సౌర వికిరణం మరియు సౌర వ్యవస్థలో మానవత్వం ఎక్కువ కాలం ఉండదు). 33 కిలోమీటర్ల సముద్రపు నీటిలో ఉన్న థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ కోసం ముడి పదార్థాలు అన్ని ఘన ఇంధన వనరులకు (భూమిపై 40 మిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ నీరు ఉంది) శక్తి కంటెంట్‌లో సమానం. ఒక గ్లాసు నీటిలో ఉండే డ్యూటెరియం శక్తి 300 లీటర్ల గ్యాసోలిన్‌ను కాల్చడానికి సమానం.
హైడ్రోజన్ యొక్క 3 ఐసోటోపులు ఉన్నాయి : వాటి పరమాణు ద్రవ్యరాశి -1.2 (డ్యూటీరియం), 3 (ట్రిటియం). ఈ ఐసోటోపులు అణు ప్రతిచర్యలను పునరుత్పత్తి చేయగలవు, దీనిలో తుది ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల మొత్తం ద్రవ్యరాశి ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశించిన పదార్థాల మొత్తం ద్రవ్యరాశి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ద్రవ్యరాశిలో వ్యత్యాసం, విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్య విషయంలో వలె, ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క గతిశక్తికి కారణమవుతుంది. సగటున, థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్‌లో పాల్గొన్న పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిలో 1 అము తగ్గుతుంది. 931 MeV శక్తి విడుదలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది:
H 2 + H 2 = H 3 + న్యూట్రాన్ +3.2 MeV,
H 2 + H 2 = H 3 + ప్రోటాన్ +4.0 MeV,
H 2 + H 3 = He 4 + న్యూట్రాన్ +17.6 MeV.
ప్రకృతిలో ఆచరణాత్మకంగా ట్రిటియం లేదు. లిథియం ఐసోటోపులతో న్యూట్రాన్ల పరస్పర చర్య ద్వారా దీనిని పొందవచ్చు:
Li 6 + న్యూట్రాన్ = He 4 + H 3 + 4.8 MeV.
కాంతి మూలకాల యొక్క కేంద్రకాల కలయిక సహజంగా జరగదు (అంతరిక్షంలో ప్రక్రియలను మినహాయించి). ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశించడానికి కేంద్రకాలను బలవంతం చేయడానికి, అధిక ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం (సుమారు 107 -109 K). ఈ సందర్భంలో, వాయువు అయోనైజ్డ్ ప్లాస్మా. ఈ ప్లాస్మాను పరిమితం చేసే సమస్య ఈ శక్తి ఉత్పత్తి పద్ధతిని ఉపయోగించటానికి ప్రధాన అడ్డంకిని సూచిస్తుంది. సూర్యుని మధ్య భాగానికి దాదాపు 10 మిలియన్ డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రతలు విలక్షణమైనవి. ఇది సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాల నుండి రేడియేషన్‌ను అందించే శక్తికి మూలం అయిన థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలు.
ప్రస్తుతం, అయస్కాంత మరియు జడత్వ ప్లాస్మా నిర్బంధ పద్ధతులను అధ్యయనం చేయడానికి సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక పని జరుగుతోంది.
అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉపయోగించే పద్ధతి. కదిలే ప్లాస్మా యొక్క ఛానెల్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్రం సృష్టించబడుతుంది. ప్లాస్మాను తయారు చేసే చార్జ్డ్ కణాలు, అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్నప్పుడు, కణాల కదలికకు మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు లంబంగా నిర్దేశించబడిన బలాలకు గురవుతాయి. ఈ శక్తుల చర్య కారణంగా, కణాలు క్షేత్ర రేఖల వెంట మురిగా కదులుతాయి. బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం, ప్లాస్మా ప్రవాహం దట్టంగా మారుతుంది, తద్వారా షెల్ యొక్క గోడల నుండి వేరుచేయబడుతుంది.
జడత్వ ప్లాస్మా నిర్బంధం. రియాక్టర్ సెకనుకు 20 పేలుళ్ల ఫ్రీక్వెన్సీతో థర్మోన్యూక్లియర్ పేలుళ్లను నిర్వహిస్తుంది. ఈ ఆలోచనను అమలు చేయడానికి, థర్మోన్యూక్లియర్ ఇంధనం యొక్క కణం 10 లేజర్‌ల నుండి ఫోకస్డ్ రేడియేషన్‌ను ఉపయోగించి ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ యొక్క జ్వలన ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేయబడుతుంది, ఇది అణువుల ఉష్ణ కదలిక కారణంగా గుర్తించదగిన దూరం వరకు చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది (10-9). లు).
హైడ్రోజన్ (థర్మోన్యూక్లియర్) బాంబుకు థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఆధారం. అటువంటి బాంబులో, పేలుడు స్వభావం యొక్క స్వీయ-నిరంతర థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది. పేలుడు పదార్థం డ్యూటీరియం మరియు ట్రిటియం మిశ్రమం. అణు విచ్ఛిత్తి బాంబు యొక్క శక్తి క్రియాశీలత శక్తి యొక్క మూలంగా ఉపయోగించబడుతుంది (అధిక ఉష్ణోగ్రతల మూలం). ప్రపంచంలో మొట్టమొదటి థర్మోన్యూక్లియర్ బాంబు 1953లో USSRలో సృష్టించబడింది.
50 ల చివరలో, USSR TOKAMAK రకం (కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో టొరాయిడల్ చాంబర్) యొక్క రియాక్టర్లలో థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ఆలోచనపై పని చేయడం ప్రారంభించింది. ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: టొరాయిడల్ చాంబర్ ఖాళీ చేయబడుతుంది మరియు డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం యొక్క గ్యాస్ మిశ్రమంతో నింపబడుతుంది. అనేక మిలియన్ ఆంపియర్ల కరెంట్ మిశ్రమం గుండా వెళుతుంది. 1-2 సెకన్లలో, మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత వందల వేల డిగ్రీలకు పెరుగుతుంది. గదిలో ప్లాస్మా ఏర్పడుతుంది. 100 - 200 కెవి శక్తితో తటస్థ డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం అణువుల ఇంజెక్షన్ ద్వారా మరింత వేడి చేయడం జరుగుతుంది. ప్లాస్మా ఉష్ణోగ్రత పది మిలియన్ల డిగ్రీలకు పెరుగుతుంది మరియు స్వీయ-నిరంతర ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్య ప్రారంభమవుతుంది. 10-20 నిమిషాల తరువాత, గది గోడల పాక్షికంగా ఆవిరైన పదార్థం నుండి భారీ మూలకాలు ప్లాస్మాలో పేరుకుపోతాయి. ప్లాస్మా చల్లబడుతుంది మరియు థర్మోన్యూక్లియర్ దహన ఆగిపోతుంది. గదిని మళ్లీ ఆపివేయాలి మరియు పేరుకుపోయిన మలినాలను శుభ్రం చేయాలి. 5000 MW రియాక్టర్ థర్మల్ పవర్ కోసం టోరస్ కొలతలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: బాహ్య వ్యాసార్థం -10m; అంతర్గత వ్యాసార్థం - 2.5 మీ.
థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్యలను నియంత్రించడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొనడానికి పరిశోధన, అనగా. శాంతియుత ప్రయోజనాల కోసం థర్మోన్యూక్లియర్ శక్తిని ఉపయోగించడం గొప్ప తీవ్రతతో అభివృద్ధి చెందుతోంది.
1991లో, UKలోని ఉమ్మడి యూరోపియన్ సదుపాయంలో, నియంత్రిత థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ సమయంలో మొదటిసారిగా గణనీయమైన శక్తి విడుదల సాధించబడింది. ఆప్టిమల్ మోడ్ 2 సెకన్ల పాటు నిర్వహించబడింది మరియు దాదాపు 1.7 MW శక్తి విడుదలతో కూడి ఉంటుంది. గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 400 మిలియన్ డిగ్రీలు.
థర్మోన్యూక్లియర్ ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్. డ్యూటెరియంను ఫ్యూజన్ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, శక్తిలో మూడింట రెండు వంతుల శక్తిని చార్జ్డ్ కణాల గతి శక్తి రూపంలో విడుదల చేయాలి. విద్యుదయస్కాంత పద్ధతులను ఉపయోగించి, ఈ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చవచ్చు.
సంస్థాపన యొక్క స్థిర మరియు పల్సెడ్ ఆపరేటింగ్ రీతుల్లో విద్యుత్తును పొందవచ్చు. మొదటి సందర్భంలో, అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు స్వీయ-నిరంతర ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్య ఫలితంగా అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా నిరోధించబడతాయి. అయాన్ కరెంట్ ఎలక్ట్రాన్ కరెంట్ నుండి విలోమ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించి వేరు చేయబడుతుంది. ప్రత్యక్ష బ్రేకింగ్ సమయంలో అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క సామర్థ్యం సుమారు 50% ఉంటుంది మరియు మిగిలిన శక్తి వేడిగా మారుతుంది.
ఫ్యూజన్ ఇంజన్లు (అమలు చేయలేదు). అప్లికేషన్ యొక్క పరిధి: అంతరిక్ష నౌక. 1 బిలియన్ డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పూర్తిగా అయనీకరణం చేయబడిన డ్యూటెరియం ప్లాస్మా సూపర్ కండక్టర్ల కాయిల్స్ యొక్క సరళ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా త్రాడు రూపంలో ఉంచబడుతుంది. పని ద్రవం గోడల ద్వారా చాంబర్లోకి మృదువుగా ఉంటుంది, వాటిని చల్లబరుస్తుంది మరియు ప్లాస్మా త్రాడు చుట్టూ ప్రవహించడం ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది. అయస్కాంత నాజిల్ నుండి నిష్క్రమణ వద్ద అయాన్ అవుట్‌ఫ్లో యొక్క అక్షసంబంధ వేగం 10,000 కిమీ/సె.
1972లో, క్లబ్ ఆఫ్ రోమ్ యొక్క ఒక సమావేశంలో - కారణాలను అధ్యయనం చేసే మరియు గ్రహాల స్థాయిలో సమస్యలకు పరిష్కారాల కోసం వెతుకుతున్న ఒక సంస్థ - శాస్త్రవేత్తలు E. వాన్ వీన్జ్‌సాకర్, A. H. లోవిన్స్ చేత ఒక నివేదిక తయారు చేయబడింది మరియు పేలుతున్న బాంబు ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది. నివేదికలో ఇచ్చిన డేటా ప్రకారం, గ్రహం యొక్క శక్తి వనరులు - బొగ్గు, గ్యాస్, చమురు మరియు యురేనియం - 2030 వరకు సరిపోతాయి. మీరు $1 విలువైన శక్తిని పొందగలిగే బొగ్గును తవ్వడానికి, మీరు 99 సెంట్లు ఖర్చు చేసే శక్తిని ఖర్చు చేయాలి.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లకు ఇంధనంగా పనిచేసే యురేనియం -235 ప్రకృతిలో అంత సమృద్ధిగా లేదు: ప్రపంచంలోని మొత్తం యురేనియంలో 5% మాత్రమే, అందులో 2% రష్యాలో ఉంది. అందువల్ల, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లను సహాయక ప్రయోజనాల కోసం మాత్రమే ఉపయోగించవచ్చు. TOKAMAK లపై ప్లాస్మా నుండి శక్తిని పొందేందుకు ప్రయత్నించిన శాస్త్రవేత్తల పరిశోధన ఈనాటికీ ఖరీదైన వ్యాయామంగా మిగిలిపోయింది. 2000లో, యూరోపియన్ అటామిక్ కమ్యూనిటీ (CERN) మరియు జపాన్ టోకామాక్ యొక్క మొదటి విభాగాన్ని నిర్మిస్తున్నట్లు నివేదికలు వెలువడ్డాయి.
మోక్షం అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క "శాంతియుత అణువు" కాకపోవచ్చు, కానీ "సైనిక" ఒకటి - థర్మోన్యూక్లియర్ బాంబు యొక్క శక్తి.
రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలు తమ ఆవిష్కరణను పేలుడు దహన బాయిలర్ (ECC) అని పిలిచారు. PIC యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం ఒక ప్రత్యేక సార్కోఫాగస్ - బాయిలర్‌లో అల్ట్రా-స్మాల్ థర్మోన్యూక్లియర్ బాంబు పేలుడుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పేలుళ్లు క్రమం తప్పకుండా జరుగుతుంటాయి. VBCలో పేలుడు సమయంలో బాయిలర్ గోడలపై ఒత్తిడి సాధారణ కారు సిలిండర్ల కంటే తక్కువగా ఉండటం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.
బాయిలర్ యొక్క సురక్షిత ఆపరేషన్ కోసం, బాయిలర్ యొక్క అంతర్గత వ్యాసం కనీసం 100 మీటర్లు ఉండాలి. డబుల్ స్టీల్ గోడలు మరియు 30 మీటర్ల మందపాటి రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ షెల్ కంపనాలను తగ్గిస్తుంది. రెండు ఆధునిక సైనిక యుద్ధనౌకల వలె దీన్ని నిర్మించడానికి అధిక-నాణ్యత ఉక్కు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది 5 సంవత్సరాల పాటు KVS నిర్మించడానికి ప్రణాళిక చేయబడింది. 2000 లో, రష్యాలోని మూసివేసిన నగరాల్లో ఒకదానిలో, 2-4 కిలోటన్నుల అణు సమానమైన "బాంబు" కోసం ఒక ప్రయోగాత్మక సంస్థాపన నిర్మాణం కోసం ఒక ప్రాజెక్ట్ తయారు చేయబడింది. ఈ FAC ధర $500 మిలియన్లు. శాస్త్రవేత్తలు ఒక సంవత్సరంలో దాని కోసం చెల్లిస్తారని లెక్కించారు మరియు మరో 50 సంవత్సరాలు ఆచరణాత్మకంగా ఉచిత విద్యుత్ మరియు వేడిని అందిస్తుంది. ప్రాజెక్ట్ మేనేజర్ ప్రకారం, ఒక టన్ను చమురును కాల్చడానికి సమానమైన శక్తి ఖర్చు $10 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
40 KVGలు మొత్తం జాతీయ ఇంధన రంగ అవసరాలను తీర్చగలవు. వంద - యురేషియా ఖండంలోని అన్ని దేశాలు.
1932లో, పాజిట్రాన్ ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడింది - ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశితో కూడిన కణం, కానీ ధనాత్మక చార్జ్‌తో. ప్రకృతిలో చార్జ్ సమరూపత ఉందని త్వరలో సూచించబడింది: ఎ) ప్రతి కణం తప్పనిసరిగా యాంటీపార్టికల్ కలిగి ఉండాలి; బి) అన్ని కణాలను సంబంధిత యాంటీపార్టికల్స్‌తో భర్తీ చేసినప్పుడు ప్రకృతి నియమాలు మారవు మరియు దీనికి విరుద్ధంగా. యాంటీప్రొటాన్ మరియు యాంటీన్యూట్రాన్ 50 ల మధ్యలో కనుగొనబడ్డాయి. సూత్రప్రాయంగా, అణువులతో కూడిన యాంటీమాటర్ ఉండవచ్చు, వీటిలో న్యూక్లియైలు యాంటీప్రొటాన్లు మరియు యాంటిన్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి షెల్ పాజిట్రాన్‌లచే ఏర్పడుతుంది.
కాస్మోలాజికల్ పరిమాణాల యాంటీమాటర్ యొక్క గడ్డలు యాంటీ వరల్డ్స్‌గా ఉంటాయి, కానీ అవి ప్రకృతిలో కనిపించవు. యాంటీమాటర్ ప్రయోగశాల స్థాయిలో మాత్రమే సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. ఆ విధంగా, 1969లో, సెర్పుఖోవ్ యాక్సిలరేటర్ వద్ద, సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు రెండు యాంటీప్రొటాన్లు మరియు ఒక యాంటీన్యూట్రాన్‌తో కూడిన యాంటీహీలియం న్యూక్లియైలను గుర్తించారు.
శక్తి మార్పిడి యొక్క అవకాశాలకు సంబంధించి, యాంటీమాటర్ అనేది పదార్థంతో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, భారీ శక్తి విడుదలతో వినాశనం (విధ్వంసం) సంభవిస్తుంది (రెండు రకాల పదార్థం అదృశ్యమవుతుంది, రేడియేషన్‌గా మారుతుంది). అందువలన, ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరియు పాజిట్రాన్, వినాశనం, రెండు ఫోటాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఒక రకమైన పదార్థం-ఛార్జ్డ్ మాసివ్ పార్టికల్స్-మరో రకం పదార్థం-తటస్థ ద్రవ్యరాశి లేని కణాలుగా రూపాంతరం చెందుతాయి. శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశి యొక్క సమానత్వం గురించి ఐన్స్టీన్ యొక్క సంబంధాన్ని ఉపయోగించడం (E=mc 2),ఒక గ్రాము పదార్థం యొక్క వినాశనం 10,000 టన్నుల బొగ్గును కాల్చడం ద్వారా పొందగలిగే అదే శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుందని లెక్కించడం కష్టం కాదు మరియు మొత్తం గ్రహం కోసం ఒక సంవత్సరానికి శక్తిని అందించడానికి ఒక టన్ను యాంటీమాటర్ సరిపోతుంది.
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు పాక్షిక-నక్షత్ర వస్తువులు - క్వాసార్ల యొక్క భారీ శక్తిని అందించే వినాశనం అని నమ్ముతారు.
1979 లో, అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తల బృందం సహజ యాంటీప్రొటాన్ల ఉనికిని నమోదు చేయగలిగారు. వాటిని కాస్మిక్ కిరణాల ద్వారా తీసుకువచ్చారు.
ఐన్స్టీన్ తన సమీకరణంలో శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశి మధ్య సంబంధాన్ని స్థాపించాడు:
ఇక్కడ c = 300,000,000 m/s - కాంతి వేగం;
అందువలన, 70 కిలోల బరువున్న వ్యక్తి యొక్క శరీరం శక్తిని కలిగి ఉంటుంది
RBMK-1000 రియాక్టర్ ప్లాంట్ ఈ శక్తిని మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తుంది రెండు వేలువేరు చేయబడిన కోర్ యొక్క ద్రవ్యరాశి. వాస్తవానికి, ద్రవ్యరాశిని శక్తిగా మార్చడం ఇప్పటికీ చాలా దూరంలో ఉంది, అయితే ఇప్పటికే రియాక్టర్‌లోని ఇంధన ద్రవ్యరాశిలో ఇటువంటి మార్పు, సాధారణ ప్రమాణాల ద్వారా గుర్తించబడదు, ఇది భారీ మొత్తంలో శక్తిని పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది. RBMK-1000 రియాక్టర్‌లో ఒక సంవత్సరం పాటు నిరంతరాయంగా పనిచేసే ఇంధన ద్రవ్యరాశిలో మార్పు దాదాపు 0.3 గ్రా, అయితే విడుదలైన శక్తి 3,000,000 (మూడు మిలియన్లు) టన్నుల బొగ్గును కాల్చినప్పుడు అదే విధంగా ఉంటుంది.% సంవత్సరాల ఆపరేషన్. ప్రధాన సమస్య ద్రవ్యరాశిని ఉపయోగకరమైన శక్తిగా ఎలా మార్చాలో నేర్చుకోవడం. సైన్యం మరియు అణు విచ్ఛిత్తి శక్తిని శాంతియుతంగా ఉపయోగించడం ద్వారా మానవత్వం ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి మొదటి అడుగు వేసింది. మొదటి ఉజ్జాయింపులో, అణు రియాక్టర్‌లో సంభవించే ప్రక్రియలను కేంద్రకాల యొక్క నిరంతర విచ్ఛిత్తిగా వర్ణించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, విచ్ఛిత్తికి ముందు మొత్తం కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి ఫలిత శకలాల ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. వ్యత్యాసం సుమారు 0.1
శక్తి.
ఆచరణలో, మేము శక్తి వనరు గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, మేము సాధారణంగా దాని శక్తిపై ఆసక్తి కలిగి ఉంటాము. మీరు క్రేన్‌తో లేదా స్ట్రెచర్‌తో ఇద్దరు కార్మికుల సహాయంతో నిర్మాణంలో ఉన్న ఇంటి ఐదవ అంతస్తు వరకు వెయ్యి ఇటుకలను ఎత్తవచ్చు. రెండు సందర్భాల్లో, చేసిన పని మరియు ఖర్చు చేయబడిన శక్తి ఒకే విధంగా ఉంటాయి, శక్తి వనరుల శక్తి మాత్రమే భిన్నంగా ఉంటుంది. నిర్వచనం:శక్తిశక్తి యొక్క మూలం (యంత్రం), ఇది యూనిట్ సమయానికి అందుకున్న శక్తి మొత్తం (పని జరిగింది).
శక్తి = శక్తి (పని) / సమయం
పరిమాణం [J/sec = W]
శక్తి పరిరక్షణ చట్టం
పైన చెప్పినట్లుగా, మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచంలో ఒక రకం నుండి మరొకదానికి శక్తి యొక్క నిరంతర పరివర్తన ఉంది. బంతిని విసిరివేయడం ద్వారా, మేము ఒక రకం నుండి మరొకదానికి యాంత్రిక శక్తి యొక్క పరివర్తనల గొలుసును సృష్టించాము. బౌన్స్ బాల్ శక్తి పరిరక్షణ నియమాన్ని స్పష్టంగా వివరిస్తుంది:
శక్తి ఎక్కడా అదృశ్యం కాదు, లేదా ఎక్కడి నుండి కనిపించదు, అది ఒక రకం నుండి మరొక రకానికి మాత్రమే వెళుతుంది.
బంతి, అనేక బౌన్స్‌లు చేసిన తర్వాత, చివరికి ఉపరితలంపై కదలకుండా ఉంటుంది. దీనికి మొదట బదిలీ చేయబడిన యాంత్రిక శక్తి ఖర్చు చేయబడుతుంది కాబట్టి:
ఎ) బంతి కదిలే గాలి నిరోధకతను అధిగమించడం (గాలి యొక్క ఉష్ణ శక్తిగా మారుతుంది)
బి) బంతిని వేడి చేయడం మరియు ప్రభావం ఉపరితలం. (ఆకారంలో మార్పు ఎల్లప్పుడూ తాపనతో కూడి ఉంటుంది, పదేపదే వంగినప్పుడు అల్యూమినియం వైర్ ఎలా వేడెక్కుతుందో గుర్తుంచుకోండి)
శక్తి మార్పిడి
శక్తిని మార్చగల మరియు ఉపయోగించగల సామర్థ్యం మానవజాతి యొక్క సాంకేతిక అభివృద్ధికి సూచిక. మనిషి ఉపయోగించే మొదటి శక్తి కన్వర్టర్‌ను తెరచాపగా పరిగణించవచ్చు - నీటి ద్వారా తరలించడానికి పవన శక్తిని ఉపయోగించడం, గాలి మరియు నీటి మిల్లులలో గాలి మరియు నీటిని ఉపయోగించడం మరింత అభివృద్ధి చెందింది. ఆవిరి యంత్రం యొక్క ఆవిష్కరణ మరియు అమలు సాంకేతికతలో నిజమైన విప్లవం చేసింది. కర్మాగారాలు మరియు కర్మాగారాల్లో ఆవిరి యంత్రాలు కార్మిక ఉత్పాదకతను నాటకీయంగా పెంచాయి. ఆవిరి లోకోమోటివ్‌లు మరియు మోటారు నౌకలు భూమి మరియు సముద్రం ద్వారా రవాణాను వేగంగా మరియు చౌకగా చేశాయి. ప్రారంభ దశలో, ఆవిరి యంత్రం ఉష్ణ శక్తిని తిరిగే చక్రం యొక్క యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడానికి ఉపయోగపడింది, దీని నుండి వివిధ రకాల ప్రసారాలను (షాఫ్ట్‌లు, పుల్లీలు, బెల్టులు, గొలుసులు) ఉపయోగించి, శక్తి యంత్రాలు మరియు యంత్రాంగాలకు బదిలీ చేయబడింది.
ఎలక్ట్రికల్ మెషీన్లు, విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే ఇంజన్లు మరియు యాంత్రిక శక్తి నుండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్ల విస్తృతమైన పరిచయం సాంకేతికత అభివృద్ధిలో కొత్త పుంతలు తొక్కింది. విద్యుత్ రూపంలో ఎక్కువ దూరాలకు శక్తిని ప్రసారం చేయడం సాధ్యమైంది మరియు మొత్తం పరిశ్రమ, శక్తి రంగం పుట్టింది.
ప్రస్తుతం, విద్యుత్తును మానవ జీవితానికి అవసరమైన ఏ రకమైన శక్తిగానూ మార్చడానికి రూపొందించబడిన పెద్ద సంఖ్యలో పరికరాలు సృష్టించబడ్డాయి: ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, ఎలక్ట్రిక్ హీటర్లు, లైటింగ్ దీపాలు మరియు విద్యుత్తును నేరుగా ఉపయోగించేవి: టెలివిజన్లు, రిసీవర్లు మొదలైనవి.
NPP (సింగిల్-లూప్ రియాక్టర్‌తో)
అణుశక్తి అభివృద్ధి చరిత్ర
5 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి పైలట్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ USSR లో జూన్ 27, 1954 న ఒబ్నిన్స్క్‌లో ప్రారంభించబడింది. దీనికి ముందు, అణు కేంద్రకం యొక్క శక్తి ప్రధానంగా సైనిక ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడింది. మొదటి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ప్రయోగం శక్తిలో కొత్త దిశను ప్రారంభించింది, ఇది అణు శక్తి యొక్క శాంతియుత ఉపయోగాలపై 1వ అంతర్జాతీయ శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక సదస్సులో గుర్తింపు పొందింది (ఆగస్టు 1955, జెనీవా).
1958లో, 100 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో సైబీరియన్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ యొక్క 1వ దశ ఆపరేషన్‌లో ఉంచబడింది (మొత్తం డిజైన్ సామర్థ్యం 600 మెగావాట్లు). అదే సంవత్సరంలో, బెలోయార్స్క్ పారిశ్రామిక అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మాణం ప్రారంభమైంది మరియు ఏప్రిల్ 26, 1964 న, 1 వ దశ (100 మెగావాట్ల యూనిట్) యొక్క జనరేటర్ స్వెర్డ్లోవ్స్క్ ఎనర్జీ సిస్టమ్‌కు కరెంట్‌ను సరఫరా చేసింది, ఇది 200 సామర్థ్యంతో 2 వ యూనిట్. MW అక్టోబరు 1967లో అమలులోకి వచ్చింది. బెలోయార్స్క్ NPP యొక్క విశిష్ట లక్షణం నేరుగా అణు రియాక్టర్‌లో ఆవిరిని (అవసరమైన పారామితులు పొందే వరకు) వేడెక్కడం, ఇది దాదాపు ఎటువంటి మార్పులు లేకుండా దానిపై సంప్రదాయ ఆధునిక టర్బైన్‌లను ఉపయోగించడం సాధ్యపడింది.
సెప్టెంబర్ 1964లో, 210 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో నోవోవోరోనెజ్ NPP యొక్క 1వ యూనిట్ ప్రారంభించబడింది. ఈ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్‌లో 1 kWh విద్యుత్ ఖర్చు (ఏదైనా పవర్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన ఆర్థిక సూచిక) క్రమపద్ధతిలో తగ్గింది: ఇది 1.24 కోపెక్‌లు. 1965లో, 1.22 కోపెక్‌లు. 1966లో, 1.18 కోపెక్‌లు. 1967లో, 0.94 కోపెక్‌లు. 1968లో. Novovoronezh NPP యొక్క మొదటి యూనిట్ పారిశ్రామిక ఉపయోగం కోసం మాత్రమే కాకుండా, అణుశక్తి యొక్క సామర్థ్యాలు మరియు ప్రయోజనాలను, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల విశ్వసనీయత మరియు భద్రతను ప్రదర్శించడానికి ఒక ప్రదర్శన సౌకర్యంగా కూడా నిర్మించబడింది. నవంబర్ 1965 లో, ఉల్యనోవ్స్క్ ప్రాంతంలోని మెలెకేస్ నగరంలో, 50 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో "మరిగే" రకం నీటి-నీటి రియాక్టర్‌తో కూడిన అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ ఒకే-సర్క్యూట్ డిజైన్ ప్రకారం అమల్లోకి వచ్చింది; , స్టేషన్ యొక్క లేఅవుట్ను సులభతరం చేయడం. డిసెంబర్ 1969లో, నోవోవోరోనెజ్ NPP (350 MW) యొక్క రెండవ యూనిట్ ప్రారంభించబడింది.
విదేశాలలో, 1956లో కాల్డర్ హాల్ (ఇంగ్లండ్)లో 46 మెగావాట్ల సామర్థ్యం కలిగిన మొదటి పారిశ్రామిక అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ షిప్పింగ్‌పోర్ట్ (USA)లో 60 మెగావాట్ల సామర్థ్యం కలిగిన అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ అమలులోకి వచ్చింది.
వాటర్-కూల్డ్ న్యూక్లియర్ రియాక్టర్‌తో అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం అంజీర్లో చూపబడింది. 2. రియాక్టర్ కోర్ 1లో విడుదలైన వేడిని 1వ సర్క్యూట్ యొక్క నీరు (శీతలకరణి) తీసివేస్తుంది, ఇది సర్క్యులేషన్ పంప్ ద్వారా రియాక్టర్ ద్వారా పంప్ చేయబడుతుంది 2. రియాక్టర్ నుండి వేడిచేసిన నీరు ఉష్ణ వినిమాయకం (ఆవిరి జనరేటర్)లోకి ప్రవేశిస్తుంది 3 , ఇక్కడ అది రియాక్టర్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని నీటి 2వ సర్క్యూట్‌కు బదిలీ చేస్తుంది. 2 వ సర్క్యూట్ యొక్క నీరు ఆవిరి జనరేటర్‌లో ఆవిరైపోతుంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే ఆవిరి టర్బైన్ 4లోకి ప్రవేశిస్తుంది.
చాలా తరచుగా, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో 4 రకాల థర్మల్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి: 1) సాధారణ నీటితో మోడరేటర్ మరియు శీతలకరణి వలె నీటి-నీటి రియాక్టర్లు; 2) నీటి శీతలకరణి మరియు గ్రాఫైట్ మోడరేటర్‌తో గ్రాఫైట్-నీరు; 3) నీటి శీతలకరణితో భారీ నీరు మరియు మోడరేటర్‌గా భారీ నీరు; 4) గ్యాస్ శీతలకరణి మరియు గ్రాఫైట్ మోడరేటర్‌తో గ్రాఫైట్-గ్యాస్.
ప్రధానంగా ఉపయోగించే రియాక్టర్ రకం ఎంపిక ప్రధానంగా రియాక్టర్ నిర్మాణంలో సేకరించిన అనుభవం, అలాగే అవసరమైన పారిశ్రామిక పరికరాలు, ముడి పదార్ధాల నిల్వలు మొదలైన వాటి లభ్యత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. USSRలో ప్రధానంగా గ్రాఫైట్-వాటర్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ రియాక్టర్లు నిర్మించబడ్డాయి. US అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో, ప్రెషరైజ్డ్ వాటర్ రియాక్టర్లు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. గ్రాఫైట్ గ్యాస్ రియాక్టర్లను ఇంగ్లాండ్‌లో ఉపయోగిస్తున్నారు. కెనడా యొక్క అణు విద్యుత్ పరిశ్రమలో భారీ నీటి రియాక్టర్లతో అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నాయి.
శీతలకరణి యొక్క రకాన్ని మరియు మొత్తం స్థితిని బట్టి, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఒకటి లేదా మరొక థర్మోడైనమిక్ చక్రం సృష్టించబడుతుంది. థర్మోడైనమిక్ చక్రం యొక్క ఎగువ ఉష్ణోగ్రత పరిమితి యొక్క ఎంపిక అణు ఇంధనాన్ని కలిగి ఉన్న ఇంధన మూలకాల (ఇంధన మూలకాలు) యొక్క గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత, అణు ఇంధనం యొక్క అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత, అలాగే స్వీకరించబడిన శీతలకరణి యొక్క లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇచ్చిన రకం రియాక్టర్ కోసం. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో, థర్మల్ రియాక్టర్ నీటి ద్వారా చల్లబడుతుంది, తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఆవిరి చక్రాలు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. గ్యాస్-కూల్డ్ రియాక్టర్లు పెరిగిన ప్రారంభ పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రతతో సాపేక్షంగా ఎక్కువ ఆర్థిక ఆవిరి చక్రాల వినియోగాన్ని అనుమతిస్తాయి. ఈ రెండు సందర్భాలలో అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క థర్మల్ సర్క్యూట్ 2-సర్క్యూట్: శీతలకరణి 1 వ సర్క్యూట్లో తిరుగుతుంది మరియు ఆవిరి-నీటి సర్క్యూట్ 2 వ సర్క్యూట్లో తిరుగుతుంది. వేడినీరు లేదా అధిక-ఉష్ణోగ్రత గ్యాస్ శీతలకరణితో రియాక్టర్లతో, సింగిల్-సర్క్యూట్ థర్మల్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ సాధ్యమవుతుంది. మరిగే నీటి రియాక్టర్లలో, కోర్లో నీరు మరుగుతుంది, ఫలితంగా వచ్చే ఆవిరి-నీటి మిశ్రమం వేరు చేయబడుతుంది మరియు సంతృప్త ఆవిరి నేరుగా టర్బైన్‌కు పంపబడుతుంది లేదా ముందుగా వేడెక్కడం కోసం కోర్‌కు తిరిగి వస్తుంది (Fig. 3). అధిక-ఉష్ణోగ్రత గ్రాఫైట్-గ్యాస్ రియాక్టర్లలో, సంప్రదాయ గ్యాస్ టర్బైన్ సైకిల్‌ను ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది. ఈ సందర్భంలో రియాక్టర్ దహన చాంబర్గా పనిచేస్తుంది.
రియాక్టర్ ఆపరేషన్ సమయంలో, అణు ఇంధనంలో ఫిస్సైల్ ఐసోటోపుల ఏకాగ్రత క్రమంగా తగ్గుతుంది, అనగా ఇంధన రాడ్లు కాలిపోతాయి. అందువల్ల, కాలక్రమేణా అవి తాజా వాటితో భర్తీ చేయబడతాయి. అణు ఇంధనం రిమోట్-నియంత్రిత యంత్రాంగాలు మరియు పరికరాలను ఉపయోగించి మళ్లీ లోడ్ చేయబడుతుంది. ఖర్చు చేసిన ఇంధన కడ్డీలు ఖర్చు చేసిన ఇంధన కొలనుకు బదిలీ చేయబడతాయి మరియు తరువాత రీసైక్లింగ్ కోసం పంపబడతాయి.
రియాక్టర్ మరియు దాని సర్వీసింగ్ సిస్టమ్‌లు: జీవ రక్షణ, ఉష్ణ వినిమాయకాలు, పంపులు లేదా శీతలకరణిని ప్రసరించే గ్యాస్-బ్లోయింగ్ యూనిట్లతో కూడిన రియాక్టర్; ప్రసరణ సర్క్యూట్ యొక్క పైప్లైన్లు మరియు అమరికలు; అణు ఇంధనాన్ని రీలోడ్ చేయడానికి పరికరాలు; ప్రత్యేక వ్యవస్థలు వెంటిలేషన్, అత్యవసర శీతలీకరణ మొదలైనవి.
డిజైన్‌పై ఆధారపడి, రియాక్టర్లు విలక్షణమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి: నౌక రియాక్టర్లలో, ఇంధన రాడ్లు మరియు మోడరేటర్ పూర్తి శీతలకరణి ఒత్తిడిని కలిగి ఉన్న గృహ లోపల ఉన్నాయి; ఛానల్ రియాక్టర్లలో, శీతలకరణి ద్వారా చల్లబడిన ఇంధన కడ్డీలు ప్రత్యేక పైపు-ఛానెల్స్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇవి మోడరేటర్‌లోకి చొచ్చుకుపోతాయి, ఇవి సన్నని గోడల కేసింగ్‌లో ఉంటాయి. ఇటువంటి రియాక్టర్లు USSR (సైబీరియన్, బెలోయార్స్క్ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు మొదలైనవి) లో ఉపయోగించబడతాయి.
రేడియేషన్ ఎక్స్పోజర్ నుండి న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ సిబ్బందిని రక్షించడానికి, రియాక్టర్ చుట్టూ బయోలాజికల్ షీల్డింగ్ ఉంది, వీటిలో ప్రధాన పదార్థాలు కాంక్రీటు, నీరు మరియు సర్పెంటైన్ ఇసుక. రియాక్టర్ సర్క్యూట్ పరికరాలు పూర్తిగా మూసివేయబడాలి. శీతలకరణి స్రావాలు సంభవించే ప్రదేశాలను పర్యవేక్షించడానికి ఒక వ్యవస్థ అందించబడింది; సర్క్యూట్లో స్రావాలు మరియు విరామాలు సంభవించడం రేడియోధార్మిక ఉద్గారాలకు మరియు అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ ప్రాంగణం మరియు పరిసర ప్రాంతాల కాలుష్యానికి దారితీయదని నిర్ధారించడానికి చర్యలు తీసుకోబడతాయి. రియాక్టర్ సర్క్యూట్ పరికరాలు సాధారణంగా మూసివున్న పెట్టెల్లో వ్యవస్థాపించబడతాయి, ఇవి జీవసంబంధమైన రక్షణ ద్వారా మిగిలిన NPP ప్రాంగణం నుండి వేరు చేయబడతాయి మరియు రియాక్టర్ ఆపరేషన్ సమయంలో నిర్వహించబడవు. రేడియోధార్మిక గాలి మరియు తక్కువ మొత్తంలో శీతలకరణి ఆవిరి, సర్క్యూట్ నుండి లీక్‌లు ఉండటం వల్ల, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క గమనింపబడని గదుల నుండి ప్రత్యేక వెంటిలేషన్ సిస్టమ్ ద్వారా తొలగించబడతాయి, దీనిలో ఫిల్టర్‌లను శుభ్రపరచడం మరియు గ్యాస్ ట్యాంకులను పట్టుకోవడం ద్వారా అవకాశాన్ని తొలగించడం జరుగుతుంది. వాయు కాలుష్యం. NPP సిబ్బంది రేడియేషన్ భద్రతా నియమాలకు అనుగుణంగా డోసిమెట్రీ నియంత్రణ సేవ ద్వారా పర్యవేక్షించబడుతుంది.
రియాక్టర్ శీతలీకరణ వ్యవస్థలో ప్రమాదాలు సంభవించినప్పుడు, ఇంధన రాడ్ షెల్స్ యొక్క సీల్స్ యొక్క వేడెక్కడం మరియు వైఫల్యాన్ని నివారించడానికి, అణు ప్రతిచర్య యొక్క వేగవంతమైన (కొన్ని సెకన్లలో) అణచివేత అందించబడుతుంది; అత్యవసర శీతలీకరణ వ్యవస్థ స్వయంప్రతిపత్త శక్తి వనరులను కలిగి ఉంది.
జీవ రక్షణ, ప్రత్యేక వెంటిలేషన్ మరియు అత్యవసర శీతలీకరణ వ్యవస్థలు మరియు రేడియేషన్ పర్యవేక్షణ సేవ ఉండటం వల్ల రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాల నుండి NPP ఆపరేటింగ్ సిబ్బందిని పూర్తిగా రక్షించడం సాధ్యపడుతుంది.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క టర్బైన్ గది యొక్క పరికరాలు థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్ యొక్క టర్బైన్ గది యొక్క పరికరాలను పోలి ఉంటాయి. చాలా అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం సాపేక్షంగా తక్కువ పారామితులు, సంతృప్త లేదా కొద్దిగా అతిగా వేడి చేయబడిన ఆవిరిని ఉపయోగించడం.
ఈ సందర్భంలో, ఆవిరిలో ఉన్న తేమ కణాల ద్వారా టర్బైన్ యొక్క చివరి దశల బ్లేడ్‌లకు కోత నష్టం జరగకుండా నిరోధించడానికి, టర్బైన్‌లో వేరుచేసే పరికరాలు వ్యవస్థాపించబడతాయి. కొన్నిసార్లు రిమోట్ సెపరేటర్లు మరియు ఇంటర్మీడియట్ స్టీమ్ సూపర్హీటర్లను ఉపయోగించడం అవసరం. రియాక్టర్ కోర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు శీతలకరణి మరియు దానిలోని మలినాలను సక్రియం చేయడం వలన, టర్బైన్ గది పరికరాల రూపకల్పన పరిష్కారం మరియు సింగిల్-సర్క్యూట్ న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ల యొక్క టర్బైన్ కండెన్సర్ శీతలీకరణ వ్యవస్థ పూర్తిగా శీతలకరణి లీకేజీని పూర్తిగా తొలగించాలి. . అధిక ఆవిరి పారామితులతో డబుల్-సర్క్యూట్ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో, టర్బైన్ గది యొక్క పరికరాలపై ఇటువంటి అవసరాలు విధించబడవు.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ పరికరాల లేఅవుట్ కోసం నిర్దిష్ట అవసరాలు: రేడియోధార్మిక మీడియాతో అనుబంధించబడిన కమ్యూనికేషన్ల కనీస పొడవు, రియాక్టర్ యొక్క పునాదులు మరియు లోడ్-బేరింగ్ నిర్మాణాల యొక్క పెరిగిన దృఢత్వం, ప్రాంగణంలోని వెంటిలేషన్ యొక్క నమ్మకమైన సంస్థ. అంజీర్లో. ఛానల్ గ్రాఫైట్-వాటర్ రియాక్టర్‌తో బెలోయార్స్క్ NPP యొక్క ప్రధాన భవనం యొక్క విభాగాన్ని చూపుతుంది. రియాక్టర్ హాలులో బయోలాజికల్ ప్రొటెక్షన్, స్పేర్ ఫ్యూయల్ రాడ్లు మరియు కంట్రోల్ ఎక్విప్‌మెంట్‌తో కూడిన రియాక్టర్ ఉంది. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ రియాక్టర్-టర్బైన్ బ్లాక్ సూత్రం ప్రకారం కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. టర్బైన్ జనరేటర్లు మరియు వాటి సర్వీసింగ్ సిస్టమ్‌లు టర్బైన్ గదిలో ఉన్నాయి. ఇంజిన్ మరియు రియాక్టర్ గదుల మధ్య, సహాయక పరికరాలు మరియు మొక్కల నియంత్రణ వ్యవస్థలు ఉన్నాయి.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క సామర్థ్యం దాని ప్రధాన సాంకేతిక సూచికల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: రియాక్టర్ యొక్క యూనిట్ శక్తి, సామర్థ్యం, కోర్ యొక్క శక్తి తీవ్రత, అణు ఇంధనాన్ని కాల్చడం, సంవత్సరానికి అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క స్థాపిత సామర్థ్యం యొక్క వినియోగ రేటు. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క సామర్థ్యం పెరిగేకొద్దీ, దానిలో నిర్దిష్ట మూలధన పెట్టుబడులు (ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన kW ఖర్చు) థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్ల కంటే బాగా తగ్గుతాయి. పెద్ద యూనిట్ పవర్ యూనిట్లతో పెద్ద అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లను నిర్మించాలనే కోరికకు ఇది ప్రధాన కారణం. ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ ఖర్చులో ఇంధన భాగం యొక్క వాటా 30-40% (థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్లలో 60-70%) అని అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల ఆర్థిక శాస్త్రానికి ఇది విలక్షణమైనది. అందువల్ల, సాంప్రదాయిక ఇంధనం యొక్క పరిమిత సరఫరాలతో పారిశ్రామిక ప్రాంతాలలో పెద్ద అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు సర్వసాధారణం, మరియు చిన్న-సామర్థ్యం గల అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు చాలా సాధారణమైనవి చేరుకోవడానికి లేదా మారుమూల ప్రాంతాలలో, ఉదాహరణకు, గ్రామంలోని అణు విద్యుత్ కేంద్రాలు. బిలిబినో (యాకుట్ అటానమస్ సోవియట్ సోషలిస్ట్ రిపబ్లిక్) 12 మెగావాట్ల సాధారణ యూనిట్ విద్యుత్ శక్తితో. ఈ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ (29 MW) యొక్క రియాక్టర్ యొక్క ఉష్ణ శక్తిలో కొంత భాగం ఉష్ణ సరఫరా కోసం ఖర్చు చేయబడుతుంది. విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడంతో పాటు, సముద్రపు నీటిని డీశాలినేట్ చేయడానికి కూడా అణు విద్యుత్ కేంద్రాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ విధంగా, షెవ్చెంకో న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ (కజఖ్ SSR) 150 MW విద్యుత్ సామర్థ్యంతో రోజుకు కాస్పియన్ సముద్రం నుండి 150,000 టన్నుల వరకు నీటిని డీశాలినేషన్ (స్వేదన ద్వారా) కోసం రూపొందించబడింది.
చాలా పారిశ్రామిక దేశాలలో (USSR, USA, ఇంగ్లాండ్, ఫ్రాన్స్, కెనడా, జర్మనీ, జపాన్, తూర్పు జర్మనీ మొదలైనవి), అంచనాల ప్రకారం, ఇప్పటికే ఉన్న మరియు నిర్మాణంలో ఉన్న అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల సామర్థ్యం 1980 నాటికి పదుల గిగావాట్లకు పెంచబడుతుంది. 1967లో ప్రచురించబడిన UN ఇంటర్నేషనల్ అటామిక్ ఏజెన్సీ ప్రకారం, ప్రపంచంలోని అన్ని అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల స్థాపిత సామర్థ్యం 1980 నాటికి 300 GWకి చేరుకుంటుంది.
సోవియట్ యూనియన్ థర్మల్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్లతో పెద్ద పవర్ యూనిట్లను (1000 మెగావాట్ల వరకు) ప్రారంభించే విస్తృతమైన కార్యక్రమాన్ని అమలు చేస్తోంది. 1948-49లో, పారిశ్రామిక అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల కోసం ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ రియాక్టర్లపై పని ప్రారంభమైంది. అటువంటి రియాక్టర్ల యొక్క భౌతిక లక్షణాలు అణు ఇంధనం (1.3 నుండి 1.7 వరకు సంతానోత్పత్తి కారకం) యొక్క విస్తరించిన పెంపకాన్ని నిర్వహించడం సాధ్యం చేస్తుంది, ఇది 235U మాత్రమే కాకుండా, 238U మరియు 232Th ముడి పదార్థాలను కూడా ఉపయోగించడం సాధ్యం చేస్తుంది. అదనంగా, వేగవంతమైన న్యూట్రాన్ రియాక్టర్లు మోడరేటర్‌ను కలిగి ఉండవు, పరిమాణంలో సాపేక్షంగా చిన్నవి మరియు పెద్ద లోడ్ కలిగి ఉంటాయి. ఇది USSR లో ఫాస్ట్ రియాక్టర్ల ఇంటెన్సివ్ డెవలప్మెంట్ కోరికను వివరిస్తుంది. వేగవంతమైన రియాక్టర్లపై పరిశోధన కోసం, ప్రయోగాత్మక మరియు పైలట్ రియాక్టర్లు BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 మరియు BFS వరుసగా నిర్మించబడ్డాయి. పొందిన అనుభవం మోడల్ ప్లాంట్‌లపై పరిశోధన నుండి షెవ్చెంకో నగరంలో పారిశ్రామిక ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్ అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల (BN-350) రూపకల్పన మరియు నిర్మాణానికి మరియు బెలోయార్స్క్ NPP వద్ద (BN-600) మారడానికి దారితీసింది. శక్తివంతమైన అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల కోసం రియాక్టర్లపై పరిశోధన జరుగుతోంది, ఉదాహరణకు, పైలట్ రియాక్టర్ BOR-60 మెలేకేస్‌లో నిర్మించబడింది.
అనేక అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో (భారతదేశం, పాకిస్తాన్ మొదలైనవి) కూడా పెద్ద అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు నిర్మించబడుతున్నాయి.
అణుశక్తి యొక్క శాంతియుత ఉపయోగాలపై 3వ అంతర్జాతీయ శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక సదస్సులో (1964, జెనీవా), అణుశక్తి యొక్క విస్తృతమైన అభివృద్ధి చాలా దేశాలకు కీలక సమస్యగా మారిందని గుర్తించబడింది. ఆగష్టు 1968లో మాస్కోలో జరిగిన 7వ ప్రపంచ ఇంధన సదస్సు (WIREC-VII), తదుపరి దశలో (షరతులతో కూడిన 1980-2000) అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు మారే దశలో అణుశక్తి అభివృద్ధి దిశను ఎంచుకోవడంలో సమస్యల ఔచిత్యాన్ని ధృవీకరించింది. విద్యుత్తు యొక్క ప్రధాన ఉత్పత్తిదారులలో ఒకటి.
అటామిక్ ఎనర్జీ అనేది పరమాణు కేంద్రకాల రూపాంతరం సమయంలో విడుదలయ్యే శక్తి. పరమాణు శక్తి యొక్క మూలం పరమాణు కేంద్రకం యొక్క అంతర్గత శక్తి.
పరమాణు శక్తికి మరింత ఖచ్చితమైన పేరు అణుశక్తి. అణుశక్తి ఉత్పత్తిలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి:
- భారీ న్యూక్లియైల విచ్ఛిత్తి యొక్క అణు గొలుసు ప్రతిచర్య అమలు;
- కాంతి కేంద్రకాల కలయిక యొక్క థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్య అమలు.
అణుశక్తి గురించి అపోహలు
ప్రపంచంలోని యురేనియం నిల్వలు అయిపోతున్నాయి.ఈరోజుల్లో సహజవనరుల క్షీణత గురించి పిల్లలకి కూడా తెలుసు. నిజానికి, అనేక ఖనిజాల నిల్వలు వేగంగా క్షీణిస్తున్నాయి. యురేనియం నిల్వలు ప్రస్తుతం "సాపేక్షంగా పరిమితం"గా అంచనా వేయబడ్డాయి, కానీ ఇది అంత చిన్నది కాదు. పోలిక కోసం, టిన్ కంటే ఎక్కువ యురేనియం మరియు బంగారం కంటే 600 రెట్లు ఎక్కువ. శాస్త్రవేత్తల ప్రాథమిక అంచనాల ప్రకారం, ఈ రేడియోధార్మిక లోహం యొక్క నిల్వలు రాబోయే 500 సంవత్సరాలకు మానవాళికి సరిపోతాయి. అదనంగా, ఆధునిక రియాక్టర్లు థోరియంను ఇంధనంగా ఉపయోగించవచ్చు మరియు దాని ప్రపంచ నిల్వలు యురేనియం నిల్వలను 3 రెట్లు మించిపోయాయి.
అణుశక్తి పర్యావరణంపై చాలా ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.వివిధ అణు వ్యతిరేక ప్రచారాల ప్రతినిధులు తరచుగా అణు శక్తి పర్యావరణంపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపే వాయువుల "దాచిన ఉద్గారాలను" కలిగి ఉందని పేర్కొన్నారు. కానీ అన్ని ఆధునిక సమాచారం మరియు లెక్కల ప్రకారం, ఆచరణాత్మకంగా పర్యావరణ అనుకూలమైనదిగా పరిగణించబడే సౌర లేదా జలశక్తితో పోలిస్తే అణుశక్తి చాలా తక్కువ స్థాయి కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
పర్యావరణ దృక్కోణం నుండి గాలి మరియు తరంగ శక్తి చాలా తక్కువ హానికరం.వాస్తవానికి, పవన క్షేత్రాలు నిర్మించబడుతున్నాయి లేదా ఇప్పటికే క్లిష్టమైన తీర ప్రాంతాలలో నిర్మించబడ్డాయి మరియు నిర్మాణం ఇప్పటికే ఖచ్చితంగా పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేస్తోంది. కానీ వేవ్ స్టేషన్ల నిర్మాణం ఇప్పటికీ ప్రయోగాత్మకంగా ఉంది మరియు పర్యావరణంపై దాని ప్రభావం ఖచ్చితంగా తెలియదు, కాబట్టి అణు శక్తితో పోలిస్తే వాటిని పర్యావరణపరంగా మరింత స్థిరంగా పిలవడం కష్టం.
అణు రియాక్టర్లు ఉన్న ప్రాంతాల్లో లుకేమియా సంభవం ఎక్కువగా ఉంటుంది.అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల పరిసరాల్లోని పిల్లలలో ల్యుకేమియా స్థాయి, ఉదాహరణకు, సేంద్రీయ పొలాలు అని పిలవబడే సమీపంలోని ప్రాంతాల కంటే ఎక్కువగా ఉండదు. ఈ వ్యాధి వ్యాప్తి చెందుతున్న ప్రాంతం అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ మరియు జాతీయ ఉద్యానవనం చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతం రెండింటినీ కవర్ చేస్తుంది;
అణు రియాక్టర్లు చాలా వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.పర్యావరణవేత్తల వాదనలకు విరుద్ధంగా అణుశక్తి వాస్తవానికి కనిష్ట వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. భూమి రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలతో పూర్తిగా నిండి ఉండదు. ఆధునిక అణుశక్తి ఉత్పత్తి సాంకేతికతలు రాబోయే 20-40 సంవత్సరాలలో మొత్తం రేడియోధార్మిక వ్యర్థాల వాటాను తగ్గించడాన్ని సాధ్యం చేస్తాయి.
ప్రపంచంలో ఆయుధాల విస్తరణకు అణుశక్తి దోహదం చేస్తుంది.అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల సంఖ్య పెరుగుదల ఖచ్చితంగా ఆయుధాల విస్తరణలో తగ్గుదలకు దారి తీస్తుంది. న్యూక్లియర్ వార్‌హెడ్‌లు చాలా మంచి నాణ్యమైన రియాక్టర్ ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు రియాక్టర్ వార్‌హెడ్‌లు ప్రపంచంలోని అణు ఇంధనంలో 15% ఉత్పత్తి చేస్తాయి. రియాక్టర్ ఇంధనం కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్ అటువంటి వార్‌హెడ్‌లను సంభావ్య ఉగ్రవాదుల నుండి "మళ్లిస్తుంది" అని భావిస్తున్నారు.
ఉగ్రవాదులు అణు రియాక్టర్లను లక్ష్యంగా ఎంచుకుంటున్నారు.సెప్టెంబరు 11, 2001 విషాదం తరువాత, అణు కేంద్రాలపై దాడి సంభావ్యతను గుర్తించడానికి అనేక శాస్త్రీయ అధ్యయనాలు నిర్వహించబడ్డాయి. అయితే, ఇటీవలి బ్రిటిష్ అధ్యయనాలు అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు బోయింగ్ 767-400 దాడిని కూడా "తట్టుకోగలవు" అని నిరూపించాయి. కొత్త తరం అణు రియాక్టర్లు ఇప్పటికే ఉన్న అన్ని విమానాల నుండి సంభావ్య దాడులకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ స్థాయిని పెంచడంతో రూపొందించబడతాయి మరియు మానవ ప్రమేయం లేదా కంప్యూటర్ నియంత్రణ లేకుండా సక్రియం చేయగల ప్రత్యేక భద్రతా లక్షణాలను పరిచయం చేయడానికి కూడా ప్రణాళికలు ఉన్నాయి.
అణుశక్తి చాలా ఖరీదైనది.వివాదాస్పద ప్రకటన. బ్రిటిష్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ట్రేడ్ అండ్ ఇండస్ట్రీ ప్రకారం, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల నుండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ఖర్చు గ్యాస్ ధరను మాత్రమే మించిపోయింది మరియు సముద్రతీర పవన క్షేత్రాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి కంటే 10-20 రెట్లు తక్కువ. అదనంగా, అణుశక్తి యొక్క మొత్తం వ్యయంలో 10% యురేనియం నుండి వస్తుంది మరియు గ్యాస్ లేదా చమురు వంటి ఇంధనాల కోసం స్థిరమైన ధరల హెచ్చుతగ్గులకు అణుశక్తి అంతగా అవకాశం ఉండదు.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్‌ను తొలగించడం చాలా ఖరీదైనది.ఇంతకు ముందు నిర్మించిన అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లకు మాత్రమే ఈ ప్రకటన వర్తిస్తుంది. ప్రస్తుత అణు రియాక్టర్లలో చాలా వరకు వాటి తదుపరి ఉపసంహరణ అంచనా లేకుండా నిర్మించబడ్డాయి. కానీ కొత్త అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల నిర్మాణ సమయంలో ఈ పాయింట్ ఇప్పటికే పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది. అయితే, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్‌ను ఉపసంహరించుకోవడానికి అయ్యే ఖర్చును వినియోగదారులు చెల్లించే విద్యుత్ ఖర్చులో కలుపుతారు. ఆధునిక రియాక్టర్లు 40 సంవత్సరాలు పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి మరియు వాటిని ఉపసంహరించుకునే ఖర్చు ఈ సుదీర్ఘ కాలంలో చెల్లించబడుతుంది మరియు అందువల్ల విద్యుత్ ధరపై తక్కువ ప్రభావం ఉంటుంది.
అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మాణానికి చాలా సమయం పడుతుంది.అణు వ్యతిరేక ప్రచారాల యొక్క అన్ని ప్రకటనలలో ఇది బహుశా అత్యంత ప్రేరేపితమైనది కాదు. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మాణం 4 నుండి 6 సంవత్సరాల వరకు పడుతుంది, ఇది "సాంప్రదాయ" పవర్ ప్లాంట్ల నిర్మాణ సమయంతో పోల్చవచ్చు. కొత్త అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల యొక్క మాడ్యులర్ నిర్మాణం అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లను నిర్మించే ప్రక్రియను కొంతవరకు వేగవంతం చేస్తుంది.
ఒక పరమాణువు అనే కణాల మేఘాల చుట్టూ కేంద్రకం ఉంటుంది ఎలక్ట్రాన్లు(చిత్రాన్ని చూడండి). అణువుల కేంద్రకాలు - అన్ని పదార్ధాలు కూర్చబడిన అతి చిన్న కణాలు - గణనీయమైన సరఫరాను కలిగి ఉంటాయి. రేడియోధార్మిక మూలకాల క్షయం సమయంలో రేడియేషన్ రూపంలో విడుదలయ్యే ఈ శక్తి ఇది. రేడియేషన్ జీవితానికి ప్రమాదకరం, అయితే అణు ప్రతిచర్యలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. రేడియేషన్‌ను వైద్యంలో కూడా ఉపయోగిస్తారు.
రేడియోధార్మికత
రేడియోధార్మికత అనేది శక్తిని విడుదల చేయడానికి అస్థిర పరమాణువుల కేంద్రకాల యొక్క ఆస్తి. చాలా భారీ పరమాణువులు అస్థిరంగా ఉంటాయి, కానీ తేలికైన పరమాణువులు రేడియో ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అనగా. రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు. రేడియోధార్మికతకు కారణం పరమాణువులు స్థిరంగా మారడం (వ్యాసం "" చూడండి). రేడియోధార్మిక రేడియేషన్‌లో మూడు రకాలు ఉన్నాయి: ఆల్ఫా కిరణాలు, బీటా కిరణాలుమరియు గామా కిరణాలు. గ్రీకు వర్ణమాలలోని మొదటి మూడు అక్షరాలతో వాటికి పేరు పెట్టారు. ప్రారంభంలో, న్యూక్లియస్ ఆల్ఫా లేదా బీటా కిరణాలను విడుదల చేస్తుంది మరియు అది ఇప్పటికీ అస్థిరంగా ఉంటే, కేంద్రకం గామా కిరణాలను కూడా విడుదల చేస్తుంది. 
చిత్రంలో మీరు మూడు పరమాణు కేంద్రకాలను చూస్తారు. అవి అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి మూడు రకాల కిరణాలలో ఒకదానిని విడుదల చేస్తాయి. బీటా కణాలు చాలా ఎక్కువ శక్తి కలిగిన ఎలక్ట్రాన్లు. అవి న్యూట్రాన్ క్షయం నుండి ఉత్పన్నమవుతాయి. ఆల్ఫా కణాలు రెండు ప్రోటాన్లు మరియు రెండు న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. హీలియం పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం సరిగ్గా అదే కూర్పును కలిగి ఉంటుంది. గామా కిరణాలు కాంతి వేగంతో ప్రయాణించే అధిక-శక్తి విద్యుదయస్కాంత వికిరణం.
ఆల్ఫా కణాలు నెమ్మదిగా కదులుతాయి మరియు కాగితపు షీట్ కంటే మందంగా ఉన్న పదార్థం యొక్క పొర వాటిని ట్రాప్ చేస్తుంది. అవి హీలియం అణువుల కేంద్రకాల నుండి భిన్నంగా లేవు. భూమిపై ఉన్న హీలియం సహజ రేడియోధార్మికత ఉత్పత్తి అని శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతున్నారు. ఆల్ఫా కణం 10 సెం.మీ కంటే తక్కువగా ఎగురుతుంది, మరియు మందపాటి కాగితపు షీట్ దానిని ఆపివేస్తుంది. ఒక బీటా కణం గాలిలో దాదాపు 1 మీటర్ ఎగురుతుంది. 1 మిల్లీమీటర్ మందపాటి రాగి షీట్ దానిని తిరిగి పట్టుకోగలదు. 13 మిల్లీమీటర్ల సీసం లేదా 120 మీటర్ల పొర గుండా వెళుతున్నప్పుడు గామా కిరణాల తీవ్రత సగానికి పడిపోతుంది.
రేడియోధార్మిక పదార్థాలు రేడియేషన్ లీకేజీని నిరోధించడానికి మందపాటి గోడల సీసం కంటైనర్లలో రవాణా చేయబడతాయి. రేడియేషన్‌కు గురికావడం వల్ల మానవులలో కాలిన గాయాలు, కంటిశుక్లం మరియు క్యాన్సర్ వస్తుంది. రేడియేషన్ స్థాయిలను ఉపయోగించి కొలుస్తారు గీగర్ కౌంటర్. ఈ పరికరం రేడియోధార్మిక రేడియేషన్‌ను గుర్తించినప్పుడు క్లిక్ చేసే ధ్వనిని చేస్తుంది. ఉద్గార కణాలను కలిగి, న్యూక్లియస్ కొత్త పరమాణు సంఖ్యను పొందుతుంది మరియు మరొక మూలకం యొక్క కేంద్రకంలోకి మారుతుంది. ఈ ప్రక్రియ అంటారు రేడియోధార్మిక క్షయం. కొత్త మూలకం కూడా అస్థిరంగా ఉంటే, స్థిరమైన కేంద్రకం ఏర్పడే వరకు క్షయం ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది. ఉదాహరణకు, ప్లూటోనియం-2 పరమాణువు (దాని ద్రవ్యరాశి 242) ఆల్ఫా కణాన్ని విడుదల చేసినప్పుడు, దాని సాపేక్ష పరమాణు ద్రవ్యరాశి 4 (2 ప్రోటాన్లు మరియు 2 న్యూట్రాన్లు), అది యురేనియం అణువు - 238 (అణు ద్రవ్యరాశి 238)గా మారుతుంది. సగం జీవితం- ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క నమూనాలోని అన్ని అణువులలో సగం క్షీణించే సమయం ఇది. వేర్వేరు వ్యక్తులు వేర్వేరు అర్ధ-జీవితాలను కలిగి ఉంటారు. రేడియం-221 సగం జీవితం 30 సెకన్లు కాగా, యురేనియం 4.5 బిలియన్ సంవత్సరాలు.
అణు ప్రతిచర్యలు
అణు ప్రతిచర్యలు రెండు రకాలు: అణు విచ్చేదనమరియు న్యూక్లియస్ యొక్క విచ్ఛిత్తి (విభజన).. "సింథసిస్" అంటే "కలయిక"; న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్‌లో, రెండు కేంద్రకాలు కలిసి ఉంటాయి మరియు ఒకటి పెద్దది. న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే జరుగుతుంది. ఫ్యూజన్ భారీ మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్‌లో, రెండు న్యూక్లియైలు ఒక పెద్ద ఒకటిగా కలుపుతారు. 1992 లో, COBE ఉపగ్రహం అంతరిక్షంలో ఒక ప్రత్యేక రకమైన రేడియేషన్‌ను కనుగొంది, ఇది అని పిలవబడే ఫలితంగా ఏర్పడిన సిద్ధాంతాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. బిగ్ బ్యాంగ్. విచ్ఛిత్తి అనే పదం నుండి న్యూక్లియైలు విడిపోయి అణుశక్తిని విడుదల చేస్తున్నాయని స్పష్టమవుతుంది. న్యూక్లియైలు న్యూట్రాన్లతో పేలినప్పుడు మరియు రేడియోధార్మిక పదార్ధాలలో లేదా అనే ప్రత్యేక పరికరంలో సంభవించినప్పుడు ఇది సాధ్యమవుతుంది. పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్. న్యూక్లియస్ విడిపోతుంది, న్యూట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది మరియు భారీ శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.
అణు విద్యుత్
అణు ప్రతిచర్యల నుండి విడుదలయ్యే శక్తిని విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు అణు జలాంతర్గాములు మరియు విమాన వాహక నౌకలలో శక్తి వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ అణు రియాక్టర్లలో అణు విచ్ఛిత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. యురేనియం వంటి రేడియోధార్మిక పదార్ధంతో తయారు చేయబడిన ఒక రాడ్ న్యూట్రాన్లతో పేలింది. యురేనియం కేంద్రకాలు విడిపోయి శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. ఇది కొత్త న్యూట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ అంటారు చైన్ రియాక్షన్. పవర్ ప్లాంట్ ఏ ఇతర పవర్ ప్లాంట్ కంటే ఒక యూనిట్ ద్రవ్యరాశి ఇంధనానికి ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయితే భద్రతా జాగ్రత్తలు మరియు రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలను పారవేయడం చాలా ఖరీదైనది.
అణు ఆయుధం
అణ్వాయుధాల చర్య భారీ మొత్తంలో అణు శక్తి యొక్క అనియంత్రిత విడుదల భయంకరమైన పేలుడుకు దారితీస్తుందనే వాస్తవంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ముగింపులో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ జపాన్లోని హిరోషిమా మరియు నాగసాకి నగరాలపై అణు బాంబులు వేసింది. వందల వేల మంది చనిపోయారు. అణు బాంబులు ఆధారంగా ఉంటాయి విచ్ఛిత్తి ప్రతిచర్యలు, హైడ్రోజన్ - ఆన్ సంశ్లేషణ ప్రతిచర్యలు. చిత్రం హిరోషిమాపై వేసిన అణుబాంబును చూపుతోంది.
రేడియోకార్బన్ పద్ధతి
రేడియోకార్బన్ పద్ధతి ఒక జీవి మరణించినప్పటి నుండి గడిచిన సమయాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. జీవులలో కార్బన్-14, కార్బన్ యొక్క రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ చిన్న మొత్తంలో ఉంటాయి. దీని సగం జీవితం 5,700 సంవత్సరాలు. ఒక జీవి చనిపోయినప్పుడు, కణజాలాలలో కార్బన్-14 నిల్వలు క్షీణించబడతాయి, ఐసోటోప్ క్షీణిస్తుంది మరియు మిగిలిన మొత్తాన్ని జీవి ఎంతకాలం క్రితం చనిపోయిందో తెలుసుకోవడానికి ఉపయోగించవచ్చు. రేడియోకార్బన్ డేటింగ్ పద్ధతికి ధన్యవాదాలు, విస్ఫోటనం ఎంత కాలం క్రితం సంభవించిందో మీరు కనుగొనవచ్చు. ఇది చేయుటకు, వారు లావాలో స్తంభింపచేసిన కీటకాలు మరియు పుప్పొడిని ఉపయోగిస్తారు.
ఇంకా రేడియోధార్మికత ఎలా ఉపయోగించబడుతుంది?
పరిశ్రమలో, కాగితం లేదా ప్లాస్టిక్ షీట్ యొక్క మందాన్ని నిర్ణయించడానికి రేడియేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది (వ్యాసం "" చూడండి). షీట్ గుండా వెళుతున్న బీటా కిరణాల తీవ్రత ద్వారా, దాని మందంలో కొంచెం వైవిధ్యతను కూడా గుర్తించవచ్చు. ఆహార ఉత్పత్తులు - పండ్లు, మాంసం - వాటిని తాజాగా ఉంచడానికి గామా కిరణాలతో వికిరణం చేస్తారు. రేడియోధార్మికతను ఉపయోగించి, వైద్యులు శరీరంలోని పదార్ధం యొక్క మార్గాన్ని కనుగొంటారు. ఉదాహరణకు, రోగి శరీరంలో చక్కెర ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుందో తెలుసుకోవడానికి, ఒక వైద్యుడు చక్కెర అణువులలోకి కొంత కార్బన్-14ని ఇంజెక్ట్ చేయవచ్చు మరియు శరీరంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు పదార్ధం యొక్క ఉద్గారాన్ని పర్యవేక్షించవచ్చు. రేడియోథెరపీ, అంటే, రేడియేషన్ యొక్క ఖచ్చితంగా మోతాదులో ఉన్న భాగాలతో రోగికి వికిరణం చేయడం, క్యాన్సర్ కణాలను చంపుతుంది - శరీరం యొక్క పెరిగిన కణాలు.