Tai ne taip pragaištinga, kaip skamba
Termino "kritiškumas" vartojimas gali atrodyti nejautrus kaip normalus apibūdinimas. Kasdienėje kalboje žodis dažnai apibūdina situacijas, kurios gali sukelti nelaimę. Nepaisant to, branduolinės energetikos kontekste "kritinė" reiškia, kad reaktorius veikia saugiai.
Kritiškumas yra subalansuota valstybė
Branduoliniai reaktoriai naudoja urano kuro juostas - ilgas, plonasis, cirkonio metalo vamzdeliai, kuriuose yra skiliosios medžiagos granulės - energijai gaminti skaidant. Skilimas yra urano atomų branduolių suskaidymo procesas, leidžiantis išlaisvinti neutronus, kurie savo ruožtu padaro daugiau atomų, išsiskiria daugiau neutronų. Kritybiškumas reiškia, kad reaktorius valdo ilgalaikę dalijimosi grandininę reakciją, kur kiekvienas dalijimosi procesas išskiria pakankamą neutronų skaičių, kad būtų išlaikyta nuolatinė reakcijų eilė.
Subalansuotos kritiškumo sąlygomis branduolinio reaktoriaus viduje esantys kuro elementai gamina ir praranda pastovų neutronų skaičių, o branduolinės energetikos sistema yra stabili.
Skilimas gamina daug energijos, esant labai aukštai temperatūrai ir spinduliams. Štai kodėl reaktoriai yra laikomi konstrukcijose, uždarytose storomis metalo gelžbetonio kupoluose. Jėgainės naudoja šią energiją ir šilumą, norėdami pagaminti garą generuoti elektros energiją gaminančius įrenginius.
Kontrolės kriterijaus
Kai reaktorius paleidžiamas, neutronų skaičius lėtai padidinamas kontroliuojamu būdu. Neutronus sugeriančios kontrolinės juostos reaktoriaus šerdyje naudojamos neutronų gamybos kalibravimui. Valdymo strypai pagaminti iš neutronų sugeriančių elementų, tokių kaip kadmis, boras ar hafnis.
Kuo giliau lazdos nuleidžiamos į reaktoriaus šerdį, tuo daugiau neutronų sugeria strypai ir kuo mažiau dalijamasi. Technikai veržiasi arba nuleidžiami kontrolinės juostos į reaktoriaus šerdį, priklausomai nuo to, ar pageidaujama daugiau ar mažiau dalijimosi, neutronų gamybos ir galios.
Jei kiltų triktis, technikai gali nuotoliniu būdu nusileisti valdymo strypus į reaktoriaus šerdį, kad greitai įsisavintų neutronus ir uždarytų branduolines reakcijas .
Kas yra superkritiškumas?
Pradedant, branduolinis reaktorius trumpai išleidžiamas į būseną, kuri gamina daugiau neutronų nei prarandama. Ši būklė vadinama "superkritiška" būkle, kuri leidžia neutronų populiacijai didėti ir gaminti daugiau galios. Kai pasiekiama norima galia, reguliuoja reaktoriaus į kritinę būklę, palaikančią neutronų pusiausvyrą ir elektros energijos gamybą. Kartais, pavyzdžiui, dėl techninės priežiūros uždarymo ar papildymo, reaktoriai yra "kriptine" būsenoje, todėl neutronų ir energijos gamyba mažėja.
Iš toli nuo nerimo keliančios valstybės, kurią pavadino jos pavadinimas, kritiškumas yra pageidautina ir būtina branduolinės elektrinės būklė, užtikrinanti nuoseklų ir pastovų energijos srautą.