TVEL adalah Analisis mendetail

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Artikel tersebut membahas tentang apa itu TVEL, untuk apa dibutuhkan, di mana digunakan, bagaimana pembuatannya dan apakah ada reaktor yang tidak menggunakan TVEL.

Umur Atom

Mungkin cabang energi termuda adalah nuklir. Hanya pada akhir abad ke-19, para ilmuwan sebagian dapat memahami apa itu radioaktivitas, peluruhan radioaktif, dan zat apa yang memiliki sifat-sifat ini. Dan pengetahuan ini memakan banyak nyawa, karena efek merugikan dari radiasi pada organisme hidup tetap tidak diketahui untuk waktu yang lama.

Jauh kemudian, bahan radioaktif digunakan baik dalam kehidupan sipil maupun militer. Saat ini, semua negara maju memiliki senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir mereka sendiri, yang memungkinkan Anda mendapatkan banyak energi terlepas dari bahan bakar fosil atau sumber daya alam seperti air (kita berbicara tentang pembangkit listrik tenaga air).

TVEL adalah…

Tetapi untuk membangun reaktor nuklir untuk produksi listrik atau keperluan lain, pertama-tama Anda perlu membuat bahan bakar yang sesuai, karena uranium alam, meskipun memiliki radioaktivitas, tetapi energinya tidak cukup. Oleh karena itu, sebagian besar jenis reaktor menggunakan bahan bakar berdasarkan uranium yang diperkaya, dan itu, dalampada gilirannya, dimuat ke perangkat khusus yang disebut TVEL. TVEL adalah perangkat khusus yang merupakan bagian dari reaktor nuklir dan mengandung bahan bakar nuklir. Kami akan menganalisis desain dan jenis bahan bakarnya secara lebih rinci.

Desain

Tergantung pada jenis reaktor, beberapa parameter elemen bahan bakar mungkin berbeda, tetapi desain umum dan prinsip perangkatnya sama. Sederhananya, TVEL adalah tabung berongga yang terbuat dari paduan zirkonium dengan beberapa logam lain, di mana pelet bahan bakar uranium dioksida dipasang.

Bahan Bakar

Uranium adalah bahan radioaktif yang paling "berjalan"; atas dasar itu, banyak isotop lain diproduksi, digunakan baik dalam industri maupun dalam senjata. Ekstraksinya tidak jauh berbeda dengan ekstraksi batubara, dan dalam keadaan alaminya, sangat aman bagi manusia. Jadi cerita tentang tambang uranium, di mana tahanan yang dihukum seumur hidup dikirim, tidak lebih dari mitos. Seseorang lebih baik mati karena kekurangan sinar matahari dan kerja keras di tambang daripada karena penyakit radiasi.

Tambang uranium sangat sederhana - ledakan memecahkan batu, setelah itu dikirim ke permukaan, di mana ia disortir dan diproses lebih lanjut. Proses pengayaan uranium dapat dilakukan dengan berbagai cara, tetapi di Rusia hal ini dilakukan dengan menggunakan sentrifugal gas. Pertama, uranium diubah menjadi gas, setelah itu gas dipisahkan dalam sentrifugal di bawah aksi gaya sentrifugal danisotop yang diinginkan dipisahkan. Setelah itu, mereka diubah menjadi uranium dioksida, ditekan menjadi tablet dan dimuat ke dalam batang bahan bakar. Ini adalah cara paling umum untuk menghasilkan bahan bakar untuk sel bahan bakar.

Aplikasi

Jumlah batang bahan bakar dalam reaktor tergantung pada ukuran, jenis dan dayanya. Setelah pembuatan, mereka dimuat ke dalam reaktor, di mana reaksi peluruhan nuklir dimulai, sebagai akibatnya pelepasan kuat sejumlah besar panas terjadi, yang berfungsi sebagai sumber energi. Juga, daya reaktor dapat dikontrol oleh jumlah elemen bahan bakar di area kerja. Dari waktu ke waktu, saat digunakan, mereka diganti dengan yang baru, dengan tablet uranium dioksida "segar". Jadi sekarang kita tahu apa artinya TVEL, bagaimana mereka dibuat dan mengapa mereka dibutuhkan sama sekali. Namun, tidak semua reaktor nuklir membutuhkan elemen tersebut, dan ini adalah RTG.

RTG

Generator termoelektrik radioisotop adalah perangkat yang pada prinsipnya mirip dengan reaktor nuklir, tetapi prosesnya tidak didasarkan pada reaksi berantai peluruhan atom, tetapi pada panas. Sederhananya, ini adalah instalasi besar yang menghasilkan banyak panas dengan bahan radioaktif, yang, pada gilirannya, diubah langsung menjadi listrik. Tidak seperti reaktor nuklir, RTG tidak memiliki bagian yang bergerak, mereka lebih andal, kompak, dan tahan lama. Tetapi pada saat yang sama mereka memiliki efisiensi yang jauh lebih rendah.

Mereka digunakan terutama dalam kondisi di mana tidak mungkin memperoleh energi dengan cara lain, atau metode ini sangat sulit. Pada tahun-tahun Uni Soviet, RTG dipasok untuk penelitian danstasiun meteorologi Far North, mercusuar pantai, pelampung laut, dll.

Saat ini, masa pakai mereka telah berakhir, tetapi beberapa dari mereka masih tetap di pangkalan aslinya dan seringkali bahkan tidak dilindungi dengan cara apa pun. Akibatnya, terjadi kecelakaan, misalnya, pemburu logam non-ferrous mencoba membongkar beberapa instalasi tersebut dan menerima radiasi yang kuat, dan di Georgia, penduduk setempat menggunakannya sebagai sumber panas dan juga menderita penyakit radiasi.

Jadi sekarang kita mengetahui desain elemen bahan bakar dan membongkar definisinya. TVEL adalah bagian penting dari reaktor, yang tanpanya operasi tidak mungkin dilakukan.