المفاعل النووى
تعتبر محطات
التوليد النووية نوعا من محطات التوليد الحرارية البخارية حيث تقوم بتوليد البخار
والحرارة المتولدة فى فرن المفاعل النووى فالفرق فى محطات الطاقة النووية أنه بدل
الفرن الذى يحترق فيه الوقود يوجد الفرن الذرى الذى يحتاج لجدار عازل وواق من
الإشعاع الذرى وهو يتكون من طبقة من الآجر النارى وطبقة من المياه وطبقة من الحديد
الصلب ثم طبقة من الأسمنت تصل إلى سمك ( 2 م ) لحماية العاملين فى المحطة والبيئة
من التلوث بالإشعاعات الذرية أو النووية .
والمفاعل
النووى تتولد فيه الحرارة نتيجة انشطار ذرات اليورانيوم بضربات النيوترونات وتستغل
الطاقة الحرارية فى غليان المياه فى المراجل وتحويلها لبخار ذى ضغط عال ودرجة حرارة نحو ( 480 درجة مئوية ) ثم
يسلط البخار ذو الضغط المرتفع نحو ( 380 ضغط جوى ) على زعانف توربينات بخارية صممت
ليقوم البخار السريع بتدوير محور التوربينات وتتحول الطاقة البخارية لطاقة
ميكانيكية على محور التوربينات ويربط محور التوربين مع محور المولد الكهربائى فيدور محور المولد الكهربى بنفس
السرعة فتتولد على طرفى الجزء الثابت من المولد الكهربى الطاقة الكهربائية .
كانت أول
محطة توليد نووية فى العالم نفذت عام ( 1954 ) وكانت فى الاتحاد السوفياتى السابق
( روسيا ) بطاقة ( 5 ميجا واط ) عندما توصل العلماء لتحرير الطاقة النووية من بعض
العناصر كاليورانيوم والبلوتونيوم فوقود المفاعلات النووية ( اليورانيوم المخصب )
بكمية تكفى لحدوث تفاعل انشطارى تسلسلى يستمر من تلقاء ذاته ويوضع الوقود فى شكل
حزم من قضبان اليورانيوم طويلة داخل قلب المفاعل النووى الذى هو عبارة عن غلاية
كبيرة مضغوطة شديدة العزل ذات جدار سميك نحو ( 25 سم ) من الفولاذ ويتم الانشطار
النووى بها لتوليد حرارة تسخين المياه وتكوين البخار عالى الضغط الذى يدير زعانف
التوربينات المتصلة بمولدات كهربائية ويتم ضبط معدل تشغيل المفاعل النووى عن طريق
إدخال قضبان تحكم فى قلب المفاعل من مادة ( الكادميوم ) التى تمتص النيوترونات
الزائدة فكلما تم تقليل عدد النيوترونات فى المفاعل كلما بطء معدل انشطار أنوية
اليورانيوم وكان أول مفاعل نووى قد أقيم عام ( 1944 ) فى أمريكا لإنتاج مواد
الأسلحة النووية وكان وقوده اليورانيوم الطبيعى وكانت المادة المهدئة لسرعة
النيوترونات ليست الماء وإنما الجرافيت فكان ينتج البلوتونيوم لاستخدامه فى صناعة
القنابل الذرية النووية ولم تكن الطاقة المتولدة من المفاعل تستغل ثم بنيت أنواع
مختلفة من المفاعلات فى كل أنحاء العالم لتوليد الطاقة الكهربائية وتختلف فى نوع
الوقود والمبردات والمهدئات وفى أمريكا يستعمل الوقود النووى فى شكل أكسيد
اليورانيوم المخصب حتى 3 % باليورانيوم 235 والمهدىء والمبرد من الماء النقى .
أحمد ماهر
سلامى تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق
مصطفى شرف 3 / 12 / 2017
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق