Nükleer Reaktör Nedir?

Bir nükleer reaktör, uranyum gibi parçalanabilir öğelerin kontrollü zincir reaksiyonlarını üretmek için tasarlanmış bir bilimsel ekipman parçasıdır. Nükleer reaktörler, elektrik gücü üretimi, nükleer yakıt üretimi ve bilimsel araştırmalar dahil olmak üzere birçok amaç için kullanılabilir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bilimsel laboratuarlardan Fransız kırsalına kadar dünyanın pek çok bölgesinde çeşitli tasarımların nükleer reaktörleri bulunabilir.

Nükleer reaktörler, ağır bir element bir nötron emdiğinde ve iki hafif elemente parçalandığında meydana gelen, fisyon olarak bilinen bir prosese dayanır. Süreçte, element enerji açığa çıkarır. Kontrollü bir fisyon reaksiyonunda, bu enerji çeşitli aktiviteler için kullanılabilir ve bölünebilir elemanın geri kalanının da parçalanmasını teşvik eden bir zincir reaksiyonu oluşturmak için eş zamanlı olarak kullanılabilir. Kontrolsüz bir reaksiyon nükleer bomba yaratır.

Bir nükleer reaktörün içinde, bölünebilir bir elemandan oluşan yakıt çubukları, bölünmeyi teşvik etmek için nötronları yavaşlatan bir malzeme olan bir moderatöre yerleştirilir. Nükleer reaktörün operatörü, nötronları emen malzemelerden yapılan çubuklar, kontrol çubukları kullanarak reaksiyonu kontrol edebilir. Çubuklar yakıtla reaktör çekirdeğine indirildiğinde nötronları emerler, fisyon işlemini yavaşlatır veya durdururlar ve yükseltildiklerinde yakıt çubuklarının nötronları absorbe etmelerine ve bölünmelerine izin verirler. Periyodik olarak, yakıt çubukları harcanır ve taze yakıtla değiştirilmeleri gerekirken, kullanılmış yakıtın kirlenmeyi önlemek için dikkatlice atılması gerekir.

Nükleer reaktör ayrıca, ısıyı reaktör çekirdeğinden uzağa aktarmak için bir soğutucu gerektirir. Fisyonun bir yan ürünü olan ısı aslında reaktör operatörlerinin hedefi olabilir, çünkü türbinleri itecek buhar üreterek elektrik üretmek için kullanılabilir. Bilimsel araştırma için bir nükleer reaktör kullanıldığında, bazı reaktörler maksimum verimlilik için hem araştırma hem de elektrik üretimi için tasarlanmasına rağmen, ısı istenmeyen bir yan ürün olabilir.

Bir nükleer reaktörün kontrolünde ve kontrolünde çok sayıda sistem vardır. Kontrollü bir reaksiyon yaratmanın doğal riski, reaksiyonun kontrolden çıkabileceğidir. Bu endişe, reaktörü güvenli bir şekilde çalışır durumda tutmak için tasarlanmış sayısız arıza ve güvenlik teknolojisiyle ilgilidir. Nispeten az sayıda büyük kaza nükleer reaktörlerde meydana geldi ve daha eski reaktörlerde yetersiz destek altyapısı olanlarda meydana geldi.