2. CUPRINSCUPRINS
1.Definitie1.Definitie
2.Aplicatii ale reactoarelor2.Aplicatii ale reactoarelor
3.Istoric3.Istoric
4.Componentele unui reactor4.Componentele unui reactor
5.Tipuri de reactoare5.Tipuri de reactoare
6.Masuri de protectie6.Masuri de protectie
7.Protectia mediului7.Protectia mediului
8.Bibliografie8.Bibliografie
3. REACTORUL NUCLEARREACTORUL NUCLEAR
DEFINITIEDEFINITIE
Reactorul nuclearReactorul nuclear este un sistem controlat este un sistem controlat
in care se produc procese de fisiune stimulatein care se produc procese de fisiune stimulate
care conduc la ridicarea temperaturii unui agentcare conduc la ridicarea temperaturii unui agent
termictermic
4. APLICATII ALE REACTOARELORAPLICATII ALE REACTOARELOR
Reactoarele nucleare au trei tipuri de aplica ii.țReactoarele nucleare au trei tipuri de aplica ii.ț
Cea mai semnificativă aplica ie comercială estețCea mai semnificativă aplica ie comercială esteț
producerea de energie electrică sau de căldurăproducerea de energie electrică sau de căldură
(termoficare, procese industriale).(termoficare, procese industriale).
O altă aplica ie este propulsia navală (în special pentruțO altă aplica ie este propulsia navală (în special pentruț
scopuri militare).scopuri militare).
Există i reactoare nucleare pentru cercetare undeșExistă i reactoare nucleare pentru cercetare undeș
fascicolele de neutroni se folosesc pentru activită ițfascicolele de neutroni se folosesc pentru activită iț
tiin ifice sau pentru producerea de radioizotopi destina iș ț țtiin ifice sau pentru producerea de radioizotopi destina iș ț ț
utilizărilor civile (medicină, industrie, cercetare), sauutilizărilor civile (medicină, industrie, cercetare), sau
militare (arme nucleare).militare (arme nucleare).
8. ISTORICISTORIC
Enrico Fermi i Leo Szilard, au fost primii careșEnrico Fermi i Leo Szilard, au fost primii careș
au construit o pilă nucleară i au prezentat oșau construit o pilă nucleară i au prezentat oș
reac ie în lan controlată, pe 2 Decembrie 1942.ț țreac ie în lan controlată, pe 2 Decembrie 1942.ț ț
Primul reactor nuclear din SUA a fost utilizatPrimul reactor nuclear din SUA a fost utilizat
pentru a produce plutoniu pentru pentru a produce plutoniu pentru armaarma nuclearănucleară..
Alte reactoare au fost folosite în propulsia navalăAlte reactoare au fost folosite în propulsia navală
(submarine, nave militare).(submarine, nave militare).
Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generatPe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generat
pentru prima dată curent electric folosindpentru prima dată curent electric folosind
fisiunea nucleară .fisiunea nucleară .
9. COMPONENTELE UNUI REACTORCOMPONENTELE UNUI REACTOR
Reactoarele nucleare de fisiune, indiferent de destina ia lor, au următoarelețReactoarele nucleare de fisiune, indiferent de destina ia lor, au următoareleț
elemente comune:elemente comune:
Material fisionabil.Material fisionabil. Reac ia de fisiune în lan are loc în combustibilulț ț Reac ia de fisiune în lan are loc în combustibilulț ț
nuclear. Aproape toate reactoarele nucleare utilizează uraniul dreptnuclear. Aproape toate reactoarele nucleare utilizează uraniul drept
combustibil.combustibil.
ModeratorulModeratorul Moderatorul este necesar pentru încetinirea neutronilor Moderatorul este necesar pentru încetinirea neutronilor
rezulta i din fisiune pentru a le cre te eficien a de producere a unor noiț ș țrezulta i din fisiune pentru a le cre te eficien a de producere a unor noiț ș ț
reac ii de fisiune. Ca moderatori se utilizează apa obi nuită, apa grea sauț șreac ii de fisiune. Ca moderatori se utilizează apa obi nuită, apa grea sauț ș
grafitul.grafitul.
Agentul de răcireAgentul de răcire Pentru a men ine temperature combustibilului în limiteț Pentru a men ine temperature combustibilului în limiteț
tehnic acceptabile (sub punctual de topire) căldura eliberată prin fisiune sautehnic acceptabile (sub punctual de topire) căldura eliberată prin fisiune sau
prin dezintegrarea radioactivă trebuie extrasă din reactor cu ajutorul unuiprin dezintegrarea radioactivă trebuie extrasă din reactor cu ajutorul unui
agent de răcire (apa obi nuită, apa grea, dioxid de carbon, heliu, metaleșagent de răcire (apa obi nuită, apa grea, dioxid de carbon, heliu, metaleș
topite, etc).topite, etc).
Barele de controlBarele de control Barele de control sunt realizate din material ce absorb Barele de control sunt realizate din material ce absorb
neutronii precum: borul, argintul, indiul, cadmiul si hafniul.neutronii precum: borul, argintul, indiul, cadmiul si hafniul.
10. ReflectorulReflectorul Unele reactoare au zona activă învelită cu un reflectorUnele reactoare au zona activă învelită cu un reflector
care are scopul de a returna neutronii ce părăsesc reactorul i așcare are scopul de a returna neutronii ce părăsesc reactorul i aș
maximiza utilizarea lor eficientă. Adesea agentul de răcire i/saușmaximiza utilizarea lor eficientă. Adesea agentul de răcire i/sauș
moderatorul au i rolul de reflector.șmoderatorul au i rolul de reflector.ș
Alte componenteAlte componente Zona activă i reflectorul sunt dispuse înș Zona activă i reflectorul sunt dispuse înș
interiorul unui vas rezistent la presiune (vasul reactorului). Pentruinteriorul unui vas rezistent la presiune (vasul reactorului). Pentru
reducerea nivelului radia iilor produse prin fisiune, zona activă estețreducerea nivelului radia iilor produse prin fisiune, zona activă esteț
înconjurată de ecrane groase ce absorb radia iile: beton, apățînconjurată de ecrane groase ce absorb radia iile: beton, apăț
obi nuită, plumb, etc. Controlul i reglarea func ionării reactorului seș ș țobi nuită, plumb, etc. Controlul i reglarea func ionării reactorului seș ș ț
realizează cu ajutorul a numeroase instrumente i sisteme de suportșrealizează cu ajutorul a numeroase instrumente i sisteme de suportș
logistic care monitorizează temperatura, presiunea, nivelul delogistic care monitorizează temperatura, presiunea, nivelul de
radia ie, nivelul de putere i al i parametri.ț ș țradia ie, nivelul de putere i al i parametri.ț ș ț
11. Schema simplificata a unui reactor nuclear
1. Bara pentru oprire de urgenta
2. Barele de control
3. Combustibil
4. Protectie radiologica
5. Iesirea vaporilor
6. Intrarea apei
7. Protectie termica
12. TIPURI DE REACTOARETIPURI DE REACTOARE
Reactoarele nucleare se pot clasifica:
În functie de reac ia nucleară folosită reactoarele se clasifică în:ț
- reactoare de fisiune
- reactoare de fuziune
În functie de combustibilul nuclear folosit reactoarele se clasifică în:
- reactoare cu combustibil solid
- reactoare cu combustibil lichid
În functie de moderatorul folosit reactoarele se clasifică în:
- reactoare cu apă usoară;
- reactoare cu apă grea;
- reactoare cu moderator organic ;
- reactoare cu grafit;
- reactoare cu elemente usoare (Lif, BeF2);
- reactoare fără moderator (cu neutroni rapizi).
13. În functie de agentul de răcire folosit reactoarele se clasifică în:În functie de agentul de răcire folosit reactoarele se clasifică în:
- reactoare cu apă usoară (sub presiune sau în fierbere);- reactoare cu apă usoară (sub presiune sau în fierbere);
- reactoare cu apă grea;- reactoare cu apă grea;
- reactoare cu gaz- reactoare cu gaz
- reactoare cu metal lichid- reactoare cu metal lichid
- reactoare cu săruri topite- reactoare cu săruri topite
În func ie de utilizare reactoarele se clasifică în:țÎn func ie de utilizare reactoarele se clasifică în:ț
- reactoare pentru producerea de energie electrică;- reactoare pentru producerea de energie electrică;
- reactoare pentru producerea de energie termică- reactoare pentru producerea de energie termică
- reactoare pentru propulsie (nave, submarine );- reactoare pentru propulsie (nave, submarine );
- reactoare pentru producerea de radioizotopi prin transmutare- reactoare pentru producerea de radioizotopi prin transmutare
- reactoare de cercetare.- reactoare de cercetare.
15. MASURI DE PROTECTIEMASURI DE PROTECTIE
Producerea de electricitate folosind reactoarele nucleare,Producerea de electricitate folosind reactoarele nucleare,
ca orice tehnologie complexă, are asociate o serie deca orice tehnologie complexă, are asociate o serie de
riscuri: riscul radiologic pentru personal si public,riscuri: riscul radiologic pentru personal si public,
accidentele nucleare, poluarea radioactivă mediului siaccidentele nucleare, poluarea radioactivă mediului si
deseurile radioactive. Pentru ca riscurile să nu sedeseurile radioactive. Pentru ca riscurile să nu se
materializeze, proiectarea si operarea reactorului nuclearmaterializeze, proiectarea si operarea reactorului nuclear
utilizează conceptul de utilizează conceptul de Apărare în adâncimeApărare în adâncime prin prin
care se prevăd măsuri de prevenire a defectelor sicare se prevăd măsuri de prevenire a defectelor si
accidentelor, protectia lucrătorilor si a publiculuiaccidentelor, protectia lucrătorilor si a publicului
împotriva radiatiilor , gospodărirea în siguranta aîmpotriva radiatiilor , gospodărirea în siguranta a
deseurilor radioactive, asigurarea securitătii materialelordeseurilor radioactive, asigurarea securitătii materialelor
nuclearenucleare
17. PROTECTIA MEDIULUIPROTECTIA MEDIULUI
Reactorul nuclear generează patru fluxuri de substanteReactorul nuclear generează patru fluxuri de substante
radioactive (deseuri) care pot afecta mediul:radioactive (deseuri) care pot afecta mediul:
1.Combustibilul nuclear uzat ce contine majoritatea1.Combustibilul nuclear uzat ce contine majoritatea
radioizotopilor generati prin fisiune ;radioizotopilor generati prin fisiune ;
2.Deseurile miniere si cele de la rafinarea uraniului2.Deseurile miniere si cele de la rafinarea uraniului
continând produsii de dezintegrare ai uraniului;continând produsii de dezintegrare ai uraniului;
3.Eliberarea de emisii gazoase si lichide;3.Eliberarea de emisii gazoase si lichide;
4.Eliberarea de mari cantităti de radioactivitate în4.Eliberarea de mari cantităti de radioactivitate în
timpul accidentelor.timpul accidentelor.
