1. 2L
Орчин үеийн тэргүүний
шинжлэх ухааны онол,
хэрэглээ
Док. Проф. Ю.Цэдэнсүрэн

2. Атомаас гаргах эрчим хүч
• Уран тогтворгүй атомтай бодис
• Цөм нь тодорхой удаан хугацааны
турш цацраг гаргаж, өөрөө задардаг.
• Гэвч ураны цөмийг нейтроноор
бөмбөгдөн түүнийг хүчээр задалж
болно
• Нейтрон Атомын цөмд орж, дараа нь
агшин зуур сална.

3. Цөмийн гинжин урвал
• Атом хуваагдан, энэ хуваагдалаас асар
их хэмжээний энерги ялгарна.
• Энэ үзэгдлийг цөмийн задрал гэнэ.
• Цөмийн задралд нейтрон дараа нь
задран хуваагдах ураны цөмд нэвтрэн
орно. Дахиж нэмэлт эрчим хүч ба
нейтрон өгөх шаардлагагүй
• Ураныг гаднаас нейтроноор бөмбөгдөөд зөвхөн цөөхөн атомыг л задралд
оруулж процессыг эхлүүлдэг

4. Цөмийн гинжин урвал
• Цааш цөмийн задрал өөрөө спонтан
хэлбэрээр үржин явагдаж эхэлдэг.
• Атомын хуваагдалт болгон өөр өө- рийн
хоѐр болон түүнээс дээш тооны
нейтроныг үүсгэж, шинээр үүссэн
нейтрон болгон өөр өөр атомыг
хуваагдалтад оруулж, шинэ худаагдалт
болгон нь бүр илүү олон нейтроныг
үүсгэж хуваагдалт улам улам үржин
тэлнэ.

5. Цөмийн гинжин урвал
• Үүнийг атомын задралын гинжин
урвал гэнэ.
• Энэ нь эрчим хүчийг маш хурдан өсгөнө.
• Эрчим хүчний энэхүү хурдан өсөлт
нь ураны тайрдасын хэмжээ цухалдлын масс хэмээн нэрлэгддэг тодорхой жин хүрсний дараа л явагдана.

6. Цөмийн гинжин урвал
• Хэрвээ энэ тайрдсын хэмжээ үүнээс бага
бол дэндүү олон нейтрон гадагш алдагдаж,
гинжин урвал үүсэж чадах-гүй. Энэ нь
энерги массын хамаарлын Эйнштейний
томъѐогоор тайлбарлагдана.
• Цөмийн эрчим хүчний станцуудад гинжин
урвал маш хатуу хяналтан дор байна.
• 1945 оны зургадугаар сард цөмийн гинжин
урвалын үндсэн дээр хийгдсэн анхны
атомын бөмбөгийг Шинэ Мехикод туршсан.

7. Цөмийн гинжин урвал
• Нэг сарын дараа түүнийг японы
Хиросимо хот дээр хаясан.
• Энэ нь 20000 Мега Тонн эрчим хүч
байсан. 100 000 гаруй хүн үхэж, хорт
үр дагавар нь одоо ч үргэлжилсээр
байна.

8. Ураны атомыг гаднаас нейтроноор
бөмбөгдөнө.

9. Бөмбөгдөлтийн үр дүнд ураны атом 2
хуваагдана. Хуваагдалтын дүнд их эрчим
хүч ялгарна.

10. Чөлөөлөгдсөн их хэмжээний эрчим хүч нь
олон тооны нейтроныг бий болгож, тэд
хуваагдаж, бий болсон цөмийг дахин
бөмбөгдөж задлан, шинэ хуваагдалтыг
үүсгэнэ.

11. Нейтроны бөмбөгдөлт, цөмийн
хуваагдалт, эрчим хүчний
чөлөөлөлт, гинжин урвалын эхлэл ...

12. Халуун цөмийн синтез
• Цөмийн дотор цоожлогдсон энэ их
эрчим хүчийг зарим нэг хөнгөн атомууд
нэгдэж хамтад хайллуулан нэгтгэж хүнд
атомуудыг хэлбэржүүлэх замаар гарган
авч болно.
• Энэ процессыг цөмийн синтез буюу
цөмийн нэгдэл гэнэ.
• Маш багахан масс алдагдах процессын
дүнд Ейнштейний масс энергийн хамаарлын хуулийн дагуу их хэмжээний
энерги чөлөөлөгдөг үзэгдэл дээр үндэслэгдэнэ.

13. Цөмийн реактор
• Энэ нь одон дээр энерги үүсгэдэг
процесс юм. Одон дээр устөрөгчийн
атомууд гелий үүсгэн нэгддэг.
• Эрдэмтэд энэ үзэгдлийг явуулж чаддаг
болсон. Тэхдээ өнөө хүртэл зөвхөн
удирдлагагүй ус төрөгчийн бөмбөгийн
хэлбэрээр...
• Устөрөгчийн бөмбөгийн синтезэд
дейтерий, тритий гэдэг устөрөгчийн
хоѐр хүнд төрлийг хэрэглэсэн

14. Цөмийн реактор
• Гэвч эд нар олон сая градусын
өндөр температурт л нэгдэлд орж
чадна.
• Ийм учраас түүнийг халуун цөмийн
синтез гэж нэрлэдэг.
• Ийм өндөр температурыг зөвхөн
атомын бөмбөг л гаргаж чаддаг.
• Иймээс цөмийн ийм синтезийг өдөөхийн тулд түлхэгчээр нь атомын бөмбөгийг хэрэглэх хэрэгтэй болдог.

15. Цөмийн реактор
• Энрико Фермийн удирдлаган дор анхны бал
чулуун атомын удирдлагатай реакторыг
бүтээжээ.
• Цөмийн реактор нь цөмийн эрчим
хүчний станц байгуулах түлхүүр
байгууламж нь юм.
• Энэ нь ураны цухалдлын массад явцын
нь ритмийг удирдах цөмийн гинжин
урвалыг явуулах боломж олгосон.

16. Цөмийн реактор
• Ураны атомын хуваагдалтын дүнд
үүсэх дулаан нь ус буцалгаж уур
болгох үйлдлийг гүйцэтгэнэ.
• Уур дараа нь цахилгаан үүсгэх турбогенератрыг эргүүлнэ.
• Реакторт явагдах гинжин урвалын
явцын хурд нь нейтроныг шууд
шингээдэг кадмий-гаар хийсэн
удирдлагын саваагаар хийгдэнэ.

17. • Саваанууд нь цөмийн гинжин урвал
явагдах боломжгүй болтол олон тооны
нейтроныг өөртөө шингээж авна.
• Цөмийн реакторын ажиллагааг эхлүүлэхийн тулд савааг бараг бүтэн уртаараа гадагш нь гартал дээш татна.
• Удирдлагын савааны байршлыг өөрчлөн гаралтандаа гаргах дулааны хэмжээг тохируулна.

18. Цөмийн реактор
Эрчим хүчний реакторын 3 төрөл

19. Цөмийн реактор
• Зарим цөмийн реактор үүсэж байгаа
нейтроныг удаашруулах модератор
гэдэг матереал агуулсан байдаг. Учир
нь удаан нейтрон ураны атомыг
хурданаасаа илүү сайн задалдаг.
• 1- . PWR (Pressurized- Water Reactor)
Модератор хөргүүр хоѐрт хоѐуланд нь
ердийн ус хэрэглэсэн. Ус, түүнийг уурын төлөвт шилжсэн хэвээр нь байлгах
маш өндөр даралтан дор эргэнэ.

20. Цөмийн реактор
• 2- AGR (Advanced gas- cooled Reactor )
Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хийг
хөргүүрээр, нүүрстөрөгчийн нэг төрөл
бал чулууг нейтроны хурд бууруулах
модератораар тус тус ашигласан.
• 3- Үржүүлэгч-реактор. хөргүүр –шин-гэн
натрийн металл, нийлэгжилт
эхлүүлэхэд удаан нейтрон хэрэглэ-дэг
учир модераторгүй.