สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน
เมนู 28
|
สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๒๘ / เรื่องที่ ๗ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ / เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์หลัก
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์หลัก
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์หลัก
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถือเป็นหัวใจสำคัญของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เพราะเป็นแหล่งกำเนิดความร้อน ที่ใช้ผลิตไอน้ำ เพื่อนำไปผลิตไฟฟ้าต่อไป
ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องปฏิกรณ์ ได้แก่ ถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ซึ่งบรรจุต้นกำเนิดนิวตรอน มัดเชื้อเพลิง ชุดแท่งควบคุม ช่องทางน้ำเข้า -
ออก และอุปกรณ์/เครื่องมือวัดทางนิวเคลียร์
พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นั้น
เกิดจากการทำปฏิกิริยาแตกตัว ระหว่างนิวตรอนกับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
โดยมีหลักการทำปฏิกิริยาดังนี้คือ อนุภาคนิวตรอนพลังงานต่ำที่ ๐.๐๒๕
อิเล็กตรอนโวลต์ (eV) ที่ความเร็ว ๒,๒๐๐ เมตร/วินาที
วิ่งชนนิวเคลียสของธาตุหนัก (เชื้อเพลิง) ที่สามารถแตกตัวได้ เช่น
ยูเรเนียม-๒๓๕ เมื่อนิวเคลียสแตกออกเป็น ๒ ส่วน จะปลดปล่อยพลังงานออกมา
ในรูปกัมมันตรังสี ความร้อน ฯลฯ ซึ่งผลของการชนดังกล่าว
ทำให้นิวตรอนซึ่งอยู่ในนิวเคลียส หลุดกระเด็นออกมา ๒ - ๓ ตัว ต่อการชน ๑
ครั้ง
นิวตรอน ๒ - ๓ ตัวดังกล่าวนี้ เริ่มแรกจะมีพลังงานสูง
และเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสารหน่วงนิวตรอน (เช่น น้ำ แกรไฟต์) จะทำให้พลังงาน
และความเร็วลดต่ำลง กลายเป็นนิวตรอนพลังงานกลาง และพลังงานต่ำตามลำดับ
นิวตรอนเหล่านี้จะถูกดูดจับ และสูญหายไปบางส่วน สำหรับนิวตรอนพลังงานต่ำ
ที่หลุดรอดจากการถูกดูดจับ ก็จะวิ่งชนนิวเคลียสของเชื้อเพลิงที่แวดล้อม
ทำให้เกิดปฏิกิริยาแตกตัวต่อไปได้อีกอย่างต่อเนื่อง
ลักษณะการเกิดปฏิกิริยาแตกตัวนี้ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า
ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ (nuclear fission chain reaction)
ความร้อนที่เกิดจะแปรผันโดยตรงกับจำนวนปฏิกิริยาแตกตัวแต่ละครั้ง
ซึ่งแปรผันโดยตรงกับปริมาณนิวตรอน และจำนวนนิวเคลียสของเชื้อเพลิง |
|
