1. Lò phản ứng hạt nhân
Nguyên tắc làm việc của nhà máy điện hạt nhân không khác nhiều so với nguyên tắc làm việc của nhà máy nhiệt điện. Lò phản ứng hạt nhân chính là nơi cung cấp nhiệt năng tạo ra hơi nước cho các động cơ hơi nước phát điện .
Một trạm điện hạt nhân thường gồm 4 phần chính :
- Trung tâm lò phản ứng hạt nhân (reactor core), nơi xảy ra phản ứng phân hạch.
- Máy phát điện chạy bằng hơi nước, nơi nhiệt sinh ra từ phân hạch hạt nhân được dùng để tạo hơi.
- Turbine, dùng hơi nước làm quay nó để chạy máy phát điện.
- Bộ phận ngưng tụ (condenser), làm lạnh hơi nước, chuyển nó trở lại thành pha lỏng.
Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, thanh nguyên liệu, chất làm chậm, chất tải nhiệt… lò phản ứng hạt nhân có cấu tạo khác nhau. Ở phần trước, chúng ta đã biết cấu tạo chung của một lò phản ứng hạt nhân. Phần này chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể hơn về cấu tạo của một lò phản ứng hạt nhân.
Một lò phản ứng hạt nhân có nhiều bộ phận khác nhau, nhưng quan trọng nhất là vùng phản ứng (hoạt động), nơi diễn ra các phản ứng dây truyền. Năng lượng tỏa ra từ phản ứng dây truyền được các chất dẫn nhiệt truyền ra ngoài. Để điều khiển các phản ứng dây truyền, người ta sử dụng hệ thống điều khiển và bảo vệ, hệ thống này được làm từ các vật liệu có khả năng hấp thụ các hạt notron cao (Bo, Cd).Thanh điều khiển có thể di chuyển lên cao hoặc xuống thấp gần các thanh nhiên liệu nhờ các nam châm điện (trong trường hợp khẩn cấp, người ta ngắt điện và các chất hấp thụ nơtron rơi vào tâm lò, làm ngừng phản ứng hạt nhân).
Bao quanh vùng phản ứng là lớp vỏ bê tông dầy, được gọi là lớp vỏ bảo vệ sinh học, có nhiệm vụ làm giảm cường độ các tia phóng xạ đến mức độ cho phép. Giữa lớp vỏ bảo vệ sinh học và lớp vỏ của lò phản ứng hạt nhân, thường có thêm một lớp vỏ bảo vệ “nóng”, có nhiệm vụ giảm bớt cường độ các tia phóng xạ chiếu vào lớp bảo vệ sinh học.
(more…)