المفاعل النووى
تعتبر محطات التوليد النووية نوعا من محطات التوليد
الحرارية البخارية حيث تقوم بتوليد البخار والحرارة التى تتولد فى فرن المفاعل
النووى حيث أن الفرق فى محطات الطاقة النووية أنه بدل الفرن الذى يحترق فيه الوقود
حيث 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 لسمك ( 2 م ) لحماية العاملين فى المحطة والبيئة المحيطة من التلوث والإشعاعات
الذرية ( 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 الكهربى فيدور محور المولد الكهربائى بنفس السرعة
فتتولد على طرفى الجزء الثابت من المولد الكهربى الطاقة الكهربائية .
ولقد كانت أول محطة توليد نووية فى العالم نفذت عام (
1954 ) وكانت فى الاتحاد السوفياتى السابق ( روسيا ) بطاقة ( 5 ميجاواط ) 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 الذى هو عبارة عن غلاية
كبيرة مضغوطة شديدة العزل ذات جدار سميك نحو ( 25 سم ) من الفولاذ ويتم الانشطار
النووى بها لتوليد حرارة لتسخين المياه وتكوين البخار عالى الضغط الذى يدير زعانف
التوربينات المتصلة بمولدات كهربائية ويتم ضبط معدل تشغيل المفاعل 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 ( هانفورد ) بأمريكا لإنتاج مواد
الأسلحة النووية وكان وقوده اليورانيوم الطبيعى وكانت المادة المهدئة لسرعة
النيوترونات ليست الماء وإنما الجرافين فكان ينتج البلوتونيوم لاستخدامه فى صناعة
القنابل الذرية ولم تكن الطاقة المتولدة من المفاعل تستغل ثم بنيت أنواع مختلفة من
المفاعلات النووية فى كل أنحاء العالم لتوليد الطاقة الكهربائية وتختلف فى نوع
الوقود والمبردات والمهدئات ويستعمل الوقود النووى فى شكل ( أكسيد اليورانيوم المخصب
) حتى ( 3 % ) ( باليورانيوم 235 ) والمهدىء والمبرد من الماء النقى وهذا النوع من
المفاعلات ( مفاعلات الماء الخفيف أو العادى ) .
أحمد ماهر سلامى
تنقيح / أسامة ممدوح
عبد الرازق مصطفى شرف
5 / 9 / 2016
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق