Ez nem olyan katasztrofális, mint amilyennek hangzik
A "kritikus" kifejezés használata ellentmondásosnak tűnhet a normálisság leírásának módjaként. A mindennapi szóhasználat során a szó gyakran leírja azokat a helyzeteket, amelyekben katasztrófa lehetséges. Mindazonáltal az atomenergia összefüggésében a "kritikusság" azt jelzi, hogy a reaktor biztonságosan működik.
A kritikusság egy kiegyensúlyozott állapot
A nukleáris reaktorok urán- üzemanyag-rudakat használnak - hosszú, karcsú, cirkónium -fémcsövek, amelyek granuláló anyagot tartalmaznak -, hogy energiát hozzanak létre hasadás útján. A fission az urán atomok magjainak felosztására szolgáló folyamat, hogy olyan neutronokat bocsássanak ki, amelyek több atomot osztanak fel, és több neutront bocsátanak ki. A kritikusság azt jelenti, hogy egy reaktor folyamatosan fenntartja a hasadási láncreakciót, ahol minden egyes hasadási esemény elegendő számú neutront bocsát ki a folyamatban lévő reakciósorok fenntartása érdekében.
A kritikus kiegyensúlyozott állapotban az atomreaktorban lévő üzemanyag-rudak állandó neutronszámot állítanak elő és veszítenek el, és az atomenergia-rendszer stabil.
Az öntözés nagy energiát termel nagyon nagy hő és sugárzás formájában. Ezért a reaktorokat vastag fém vasbeton kupolák alá tömített szerkezetekben helyezik el. Az erőművek ezt az energiát és hőforrást használják gőz előállítására a villamosenergia-termelő generátorok vezetésére.
A kritikusság ellenőrzése
Amikor egy reaktor indul, a neutronok száma lassan, szabályozottan növekszik. A reaktor magjában neutronelnyelő vezérlő rudakat használnak a neutrontermelés kalibrálásához. A vezérlőpálca neutronelnyelő elemekből, például kadmiumból, bórból vagy hafniumból készül.
Minél mélyebbek a rudak a reaktormagba, annál több neutront használnak a rudak, és kevesebb hasadódás következik be. A technikusok a vezérlő rudakat a reaktormagba húzzák fel vagy lefelé, attól függően, hogy többé-kevésbé hasadási, neutron termelést és energiát kívánnak-e.
Ha hiba lép fel, a technikusok távirányítással elhúzhatják a vezérlő rudakat a reaktor magjába, hogy gyorsan felszívják a neutronokat és leállítsák a nukleáris reakciót .
Mi a szuperkritikusság?
Az indításkor az atomreaktor röviden olyan állapotba kerül, amely több neutront termel, mint elveszett. Ezt az állapotot "szuperkritikus" állapotnak nevezik, amely lehetővé teszi a neutron populáció növekedését és nagyobb teljesítmény elérését. Amikor elérjük a kívánt energiatermelést, beállítunk arra, hogy a reaktort olyan kritikus állapotba helyezzük, amely fenntartja a neutron-egyensúlyt és az energiatermelést. Időnként, például a karbantartás leállítására vagy a tankolásra, a reaktorok "szubkritikus" állapotba kerülnek, így csökken a neutron és a teljesítmény.
A nevéhez fûzõ aggodalomtól eltekintve a kritikusság egy kívánatos és szükséges állapot egy olyan atomerõmû számára, amely következetes és állandó energiaáramot termel.