To ni tako katastrofalno, kot se sliši
Uporaba izraza "kritičnost" se lahko zdi protinutivna, da bi opisala normalno stanje. V vsakdanjem govoru beseda pogosto opisuje situacije s potencialom za nesrečo. Kljub temu "kritičnost" v kontekstu jedrske energije pomeni, da reaktor deluje varno.
Kritičnost je uravnotežena država
Jedrski reaktorji uporabljajo uranove gorilne palice - dolge, vitke cirkonijeve kovinske cevi, ki vsebujejo pelete s cepljivim materialom - za ustvarjanje energije s cepitvijo. Fisija je proces delitve jeder atomov urana, da sproščajo nevtrone, ki nato delijo več atomov in sproščajo več nevtronov. Kritičnost pomeni, da reaktor nadzira stalno verižno reakcijo v cepitvi, kjer vsak dogodek fisije sprosti zadostno število nevtronov, da vzdržuje stalno vrsto reakcij.
V uravnoteženem kritičnem stanju gorivne palice znotraj jedrskega reaktorja proizvajajo in izgubljajo konstantno število nevtronov, jedrski energetski sistem pa je stabilen.
Fisija proizvaja veliko energije v obliki zelo visoke toplote in sevanja. Zato so reaktorji nameščeni v strukturah, tesnjenih pod debelimi kovinskimi betonskimi kupolami. Elektrarne izkoriščajo to energijo in toploto, da proizvajajo pare za pogon generatorjev, ki proizvajajo električno energijo.
Nadzor kritičnosti
Ko se sproži reaktor, se število nevtronov počasi poveča na nadzorovan način. Kontrolne palice, ki absorbirajo nevtron v reaktorskem jedru, se uporabljajo za kalibriranje proizvodnje nevtronov. Krmilne palice so narejene iz elementov, ki absorbirajo nevtron, kot so kadmij, bor ali hafnij.
Globlje palice so spuščene v reaktorsko jedro, več nevtronov absorbira palice in manj cepitve. Tehniki se dvignejo ali spustijo krmilne palice v reaktorsko jedro, odvisno od tega, ali je bolj ali manj cepitev, proizvodnje nevtronov in moči.
Če pride do okvare, lahko tehniki daljinsko potopijo kontrolne palice v jedro reaktorja, da hitro absorbirajo nevtrone in zaprejo jedrsko reakcijo .
Kaj je super kritičnost?
Pri zagonu je jedrski reaktor na kratko postavljen v stanje, ki proizvaja več nevtronov, kot je izgubljeno. Ta pogoj se imenuje "nadkritično" stanje, ki omogoča povečanje števila nevtronov in povečanje moči. Ko dosežemo želeno proizvodnjo energije, opravimo prilagoditve, da reaktor postavimo v kritično stanje, ki vzdržuje uravnavanje nevtronov in proizvodnjo električne energije. Včasih, kot je za izklop ali oskrbo z vzdrževanjem, se reaktorji postavijo v "podkritično" stanje, tako da se zmanjša proizvodnja nevtronov in energije.
Daleč od zaskrbljujoče države, ki ga predlaga njegovo ime, je kritičnost zaželena in potrebna država za jedrsko elektrarno, ki proizvaja dosleden in stalen tok energije.