Energetică clasică și nucleară

REACTORUL DE GENERAȚIE A IV-A

FOURTH GENERATION NUCLEAR REACTOR

1. Rezumat:

Interesul tot mai mare pentru energetica nucleară, vizibil pretutindeni în lume, a impus în ultima vreme crearea de sisteme de reactori nucleari care să întrunească exigențele complexe ale optimizării din diverse puncte de vedere, cu avantaje economice directe. Aceasta se poate realiza prin folosirea în cercetarea și apoi proiectarea reactorilor nucleari a unor modele matematice de optimizare ale cercetării operaționale.

Prin această lucrare, ne propunem să furnizăm o imagine globală asupra fenomenelor fizice, care determină criticitatea și funcționarea reactorilor nuclerari, precum și asupra metodelor de calcul utilizate în acest domeniu al fizicii.

Abstract:

Interest increasingly higher for nuclear energy visible all over the word, imposed lately creation of system of nuclear reactors that meets the requirements of optimizing complex for different point of view, with direct economic benefits.

This can be achieved by using research and then proiected nuclear reactors of mathematical projects optimization.

Whith this present work we peopose to provide a global picture pn physical phenomens witch determination critically and the reactor operation nuclear and the methods calculation used in this area.

2. Istoric:

Rolul esențial în procesele care au loc în reactorul nuclear îl joacă elementele fisionabile și neutronii. Istoria reactorilor nucleari își are începutul în anul 1932, odată cu descoperirea de către Chadwick a neutronului. Noua particulă a fost observată prin bombardarea beriliului cu particule α. În anul 1934, fizicianul italian Enrico Fermi studia interacția neutronilor cu elementele tabloului periodic. El a observat că prin iradierea uraniului cu neutroni se dormeaza un număr mare de elemente radioactive artificiale, emițătoare de radiații β. După câțiva ani de cercetări în mai multe laboratoare din lume, explicația corectă a fenomenului observat de Fermi a fost dată la sfârșitul anului 1938 de către chimiștii germani Hahn și Strassman. Aceștia au arătat că prin radierea uraniului cu neutroni se formează, printre alte elemente, bariul radioactiv pe care au reușit să îl separe, avansând ipoteza că acesta provine din fisiunea uraniului în două fragmente.

În aceeași perioadă, Bohr și Wheeller au elaborat teoria fisiunii, bazată pe modelul nuclear al picăturii lichide. Posibilitatea realizării practice a reacției în lanț a fost sugerată de experiențele conduse de F. Joliot-Curie în Franța și de E.Fermi în S.U.A., care au arătat că și fisiune, pe lângă fragmente, se produc neutroni. Neutronii de fisiune reprezintă agenții care permit propagarea reacției în lanț.

Imediat după stabilirea posibilității realizării reacției în lanț (anul 1939), s-a putut trece la construcția unui sistem care să permită eliberarea controlată a energiei de fisiune. Acest sistem este reactorul nuclear, construit și pus în funcțiune pentru prima dată de către Fermi, la 2 decembrie 1942, în Chicago.

Această dată a marcat încheierea fazei cercetărilor fundamentale în domeniul reactorilor nucleari, trecându-se la etapa cercetărilor tehnologice care vizează diversificarea tipurilor de reactori și îmbunătățirea parametrilor de funcționare a acestora, etapă care continuă și în prezent.