Nükleer rektörler; içersinde nükleer reaksiyonların yürütüldüğü ortamlardır. Çok büyük güç açığa çıkaran 2 çeşit nükleer reaksiyon bulunur. Bunlar ; büyük atom çekirdeklerinin parçalanması (fizyon) ya da ufak atom çekirdeklerinin birleşmesi (füzyon) reaksiyonlarıdır. Bu yüzden nükleer reaktörler ; içerisinde gerçekleşen reaksiyonlara göre ikiye ayrılabilirler :
1. Fizyon Reaktörleri
2. Füzyon Reaktörleri
Halihazırda füzyon reaksiyonuyla çalışan nükleer 1 reaktör mevcut değildir. düşünce bi şekilde 1942de ortaya atılan füzyon olayı yalnız 1952de bomba olarak1942de ortaya atılan füzyon olayı
ancak 1952de bomba bi şekilde denenebilmiştir. Bu yüzden gücün denetim altına alınması farklı 1 deyişle nükleer füzyona dayanan 1 nükleer reaktör yapılması ise henüz gerçekleşememiştir. yalnız bu konudaki çalışmalar her hızıyla sürek etmektedir. Günümüzde değişik şekillerde tasarlanmasına rağmen esas bi şekilde fizyon reaksiyonuna dayanan yüzlerce nükleer reaktör mevcuttur. Atom bombasında epey dar sürede gerçekleşen fizyon reaksiyonu nükleer reaktörlerde epey daha dar sürede gerçekleştirilerek hadise denetim altına alınır. Nükleer reaktörü oluşturan entegre kritik elemanlardan birincisi uranyum ;yakıttır. (239Pu da yakıt bi şekilde kullanılabilir.)
Uranyum radyoaktif özelliği düşük olan 1 elementtir. Reaktörde reaksiyona girmeden önce lastik eldivenle dahi tutulabilir. yalnız fizyon sonucunda oluşan ürünlerin bazıları hayli radyoaktiftir. Nükleer reaktör çalışmaya başladıktan sonraları ne içine girmek nede reaktörden çıkan yakıt atıklarına yaklaşmak imkansızdır.
Yakıt bi şekilde kullanılacak uranyumun reaktöre girmeden önce bütün türlü safsızlıktan arındırılması gerekir. buna ilave olarak yapısındaki 235U oranı % üç dolayın yükselmiş olan izotopik bi şekilde zenginleştirilmiş uranyum daha kullanışlıdır. Günümüzde yakıt bi şekilde UO2 tercih edilmektedir. Uranyumdioksit önce toz haline getirilip sonraları bir cm çap ve yüksekliğinde silindirler şeklinde sıkıştırılır. Daha sonraları fırında pişirilerek seramik yakıt lokması haline getirilen bu silindirler 4 m uzunluğunda ince 1 metal zarf içine yerleştirilerek yakıt çubukları elde edilir.
Büyük 1 reaktörde bu yakıt çubuklarından yaklaşık 50.000 adet bulunur. Reaktörün ikinci esas elemanı nötron yavaşlatıcısıdır. Bunun için ise su kullanılır. Uranyum yakıt reaktörde 1 su banyosuna daldırılmış cubuklar şeklindedir. Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan nötronlar yakıt çubuklarından su banyosuna geçerler. Su tarafından yavaşlatılan nötronların fizyon yapma yeteneği artar. bu yavaş nötronların tekrardan uranyum yakıtı birlikte çarpışmaları ise fizyon olayını zincirleme reaksiyon şeklinde sürmesini sağlar.
Fizyon reaksiyonu sonucunda oluşan büyük ısınım yakıtın kızışmasını önlemek için ortamdan aktarma edilmesi gerekir. Bunun için ise nötronları yavaşlatmak için ortamda bulunan suyun 1 pompa birlikte devredilmesi sağlanır. Yaklaşık 3000C de olan sıcak su borular yardımıyla soğuk su kapsayan 1 hazneden geçirilir. Bu esnada hararet transferi birlikte soğuk su ısınarak buğu oluşur. Elde edilen buğu 1 buğu türbininden geçirilerek hararet enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.
Nükleer reaktörlerin entegre kritik elemanlarında 1 öteki ise denetim çubuklarıdır. Reaktörün kontrolü ortamdaki nötron sayısını kontrolü birlikte mümkündür. şayet fizyondan dolayı nötronların oluşma hızı uranyun yakıtı tarafından yakalanma hızına denk ise reaktör eşdeğer güçte çalışmaya sürek eder. Ortamdaki nötronların çalışma sayısı arttıkça kuvvet yükselir , azaldıkça düşer. Ortamda nötron kalmaz ise reaksiyon durur. Bunun için reaktöre kadminyun ya da bordan yapılan ve nötronları soğuran denetim çubukları yerleştirilir. Bu çubuklar reaktörde istenilen derinliğe indirilerek reaksiyon denetim altında tutulur.
Sonuç itibariyle 1 nükleer kuvvet reaktörü temelde fizyon reaksiyonundan oluşan ısıyı yayan 1 su ısıtıcısıdır. eşdeğer termik santrallerde de oluğu gibi elde edilen hararet birlikte sudan buğu , buharın türbinleri döndürmesinden ise elektrik enerjisi elde edilir. Prensip bi şekilde birbiri ile epey benzeyen termik santrallerle nükleer santraller arasında epey kritik farklar bulunur. Öncelikle nükleer santraller termik santrallerde olduğu gibi dışarı CO2 ve SO2 vermez. Kül bırakmazlar . Bundan dolayı çevreyi kirletmezler yalnız nükleer reaktörden çıkan yakıt yüksek radyo aktiviteye sahip 1 epey nesne içeriri. Bu nükleer atıkların etraf ve insana ziyan vermeden tasfiye edilmesi epey kritik 1 problemdir. Bu atıkların dış ortamla irtibatı olabilir olmayan sorulara yol açabilir. Bu konudaki en büyük gelişme nükleer atıkların yeryüzünü 500 birlikte 1200 metre altında inşaa edilen hususi depolara gömülmesidir. mekan altında gömülü olan nükleer atıkların yeryüzüne çıkmasını sağlayacak tek mekanizma mekan altı suyu birlikte teması olacaktır. Bunun için atıkları gömüleceği mekan seçiminde jeolojik ve çevresel etmenler dikkate alınır. buna ilave olarak bu atıklar yüksek sıcaklıkta cam eriyiği birlikte karıştırılıp metal silindirler içine boşaltılır. Ve soğuduğunda camsı 1 bina oluşturur. Cam suda çözünmeyen elverişli mekanik özelliklere sahip 1 malzeme olduğundan mekan altındaki nükleer atıkların yeryüzüne çıkma olasılığını azaltır. Aslında nükleer atıkların tehlikesi kurşun , civa ve arsenik gibi zehirli atıklara kıyasla daha azdır. Çünkü nükleer atıkların radyoaktivitesi zamanla azalırken ,zehirli atıklar çevreye atıldıkları ilk günkü gibi kalırlar.
Makale Kaynağı:
http://www.makaleler.com/bilim-makaleleri/nukleer-rektorler.htm
