Vad gör kontrollerade kärn kedjereaktioner?

Vad gör kontrollerade kärn kedjereaktioner?

Kontrollerad kärnklyvning kedjereaktioner producera en stadig ström av energi som kan utnyttjas, vanligtvis genom skapandet av ånga som driver turbo-elektriska generatorer.

I en stabil reaktion, det vi kallar KEffective = 1, antalet fission händelser är konstant, vilket innebär att produktionen av neutroner är också konstant, vilket också innebär att det genomsnittliga antalet neutroner inleda fission händelser är en för en.

För att upprätthålla denna jämvikt, måste moderator och/eller reaktorn reagera på förändringar i efterfrågan på energi. I ljus vatten dämpade reaktorn, en mycket vanlig konstruktion, har moderator (vatten) en negativ temperaturkoefficient, vilket betyder att när lasten går upp, temperaturen minskar och reaktivitet ökar. På samma sätt om belastning går ner, minskar temperaturen ökar och reaktivitet. Detta är en självreglerande process.

Inte en del av specifikt svar på frågan, men för fullständighetens...

Vid belastning förkastande, som en oplanerad avstängning av turbinen, ökar temperaturen tillräckligt hög för att faktiskt avsluta reaktionen. Naturligtvis andra saker hända i så fall också, till exempel automatisk insättning av kontrollerastängerna, upprätthålla en underkritisk stat. Senast, vid en råoljor händelse, till exempel en ånga radbrytning, vatten blinkar för att ånga, och du förlorar moderator, orsakar omedelbar avstängning av reaktorn, redan innan kontrollerastängerna är ordentligt instucken.

På den andra sidan av myntet har du kärnfusion kedjereaktioner. Vi har inte utvecklat teknik för att producera en kontrollerad fusion reaktion och utnyttja dess energi produktionen på denna punkt. Just nu, den enda kända kontrollerad kärnfusion kedjereaktionen är vad som händer i solen.

Dess en liknande situation. Temperaturen går upp, trycket ökar och densitet minskar, orsakar en minskning i den fusion som och som temperaturen går ner, trycket minskar och täthet ökar, orsakar en ökning i andelen fusion.

Också inte del av specifikt svar på frågan, men lagt till för jämförelse...

Solen är mycket större än varje fission anläggning vi har. För att sätta detta i perspektiv, en typisk fission växt som den som arbetade på skulle konsumera ca 6 kg uran per dag, samtidigt som det producerar om 2400 MW termisk effekt, eller cirka 850 MW ström, alla i steady-state förhållanden.

Solen, å andra sidan, förbrukar ca 620 miljoner ton väte per sekund. I en helium-mass-motsvarande förhållande av cirka 0,7%, som är en motsvarande massa energi omräkningsfaktor på 4.26 miljoner ton per sekund, producerar ca 384.6 yotta watt (3.846 x 1026 W).