அணு உலை என்றால் என்ன: வேலை & அதன் பயன்பாடுகள்

முதலாவதாக அணு உலை 239Pu ஐ உருவாக்க குண்டுகளில் பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அதன் பிறகு, இந்த உலைகள் வெவ்வேறு நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன மின்சார உற்பத்தி ரேடியோஐசோடோப்புகளை உருவாக்குவதற்கும் வெப்பத்தை வழங்குவதற்கும் கப்பல்களை இயக்குவதிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெவ்வேறு வடிவங்களில் வெவ்வேறு வகையான அணு உலைகள் கிடைக்கின்றன, அங்கு இந்த உலைகளில் மின் உற்பத்தி முக்கியமாக அணு பிளவுகளை சார்ந்துள்ளது. அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் உலைகள் PWR (அழுத்தப்பட்ட நீர் உலை), BWR (கொதிக்கும் நீர் உலை) மற்றும் PHWR (அழுத்தப்பட்ட கனமான நீர் உலை) ஆகும். இந்த கட்டுரை ஒரு அணு உலை, கூறுகள் மற்றும் வகைகளின் கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது.

அணு உலை என்றால் என்ன?

வரையறை: அணு உலை ஒரு அணுக்கருவில் இன்றியமையாத அமைப்பாகும் மின் ஆலை . பிளவு எனப்படும் முறையைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்தை உருவாக்க அணுசக்தி வடிகால் எதிர்வினைகள் அவற்றில் அடங்கும். உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தை சுழற்றுவதற்கு நீராவி தயாரிக்க பயன்படுத்தலாம் விசையாழி . அதனால் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும். உலகளவில், நூற்றுக்கணக்கான வணிக உலைகள் உள்ளன, அதில் 90 க்கும் மேற்பட்ட உலைகள் அமெரிக்காவில் உள்ளன. எனவே அணுசக்தி நம்பகமான மற்றும் கார்பன் இல்லாத மின்சாரத்திற்கான மிகப்பெரிய எரிசக்தி ஆதாரங்களில் ஒன்றாகும்.

ஒரு அணு உலை எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

அணு உலையின் முக்கிய செயல்பாடு அணு பிளவுகளை கட்டுப்படுத்துவதாகும். அணு உலை செயல்பாட்டுக் கொள்கை அணுக்கரு பிளவு மற்றும் இது ஒரு வகையான முறையாகும் அணுக்கள் மின்சாரம் தயாரிக்க. அணு உலைகள் யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை சிறிய பீங்கான் துகள்களாக செயலாக்கப்படும் மற்றும் எரிபொருள் தண்டுகளில் கூட்டாக அடுக்கி வைக்கப்படும். 200 க்கும் மேற்பட்ட எரிபொருள் தண்டுகளால் ஒரு எரிபொருள் சட்டசபை உருவாக்கப்படலாம். வழக்கமாக, சக்தியின் அளவை அடிப்படையாகக் கொண்டு இந்த கூட்டங்கள் மூலம் ஒரு உலை மையத்தை உருவாக்க முடியும்.

ஒரு அணு உலையின் பாத்திரத்தில், எரிபொருள் தண்டுகள் தண்ணீருக்குள் வைக்கப்படுகின்றன. எனவே இது நியூட்ரான்களின் வேகத்தைக் குறைக்கும்போது உதவ ஒரு குளிரூட்டியாகவும், மத்தியஸ்தராகவும் செயல்பட முடியும். சங்கிலி எதிர்வினை பராமரிக்க இந்த நியூட்ரான்களை பிளவு மூலம் உருவாக்க முடியும்.

அதன் பிறகு, எதிர்வினை வீதத்தைக் குறைப்பதற்காக கட்டுப்பாட்டு தண்டுகளை உலை மையத்தில் வைக்கலாம். பிளவு செயல்முறை மூலம் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் கார்பன் இல்லாத மின்சாரத்தை உருவாக்குவதற்கான விசையாழியை சுழற்றுவதற்கு நீரை நீராவியாக மாற்றும்.

கூறுகள்

அத்தியாவசியமானது அணு உலையின் கூறுகள் முக்கியமாக பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன. அணு உலை வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

அணு உலை தொகுதி வரைபடம்

• கோர்
• பிரதிபலிப்பான்
• கட்டுப்பாட்டு தண்டுகள்
• மதிப்பீட்டாளர்
• கூலண்ட்
• விசையாழி
• வைத்திருத்தல்
• கூலிங் டவர்ஸ்
• கேடயம்

கோர்

உலையில் உள்ள மையத்தில் வெப்பத்தை உருவாக்க அணு எரிபொருள் அடங்கும். இதில் குறைந்த செறிவூட்டப்பட்ட, கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் கட்டமைப்பு பொருட்கள் கொண்ட யுரேனியம் அடங்கும். மையத்தின் வடிவம் 5 முதல் 15 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட வட்ட உருளை ஆகும். மையத்தில் பல தனிப்பட்ட எரிபொருள் ஊசிகளும் உள்ளன.

பிரதிபலிப்பான்

மையத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து வெளியேறும் நியூட்ரான்களின் பின்புறத்தை பிரதிபலிக்க பிரதிபலிப்பானது மையத்தை சுற்றி அமைக்கப்பட்டுள்ளது.

கட்டுப்பாட்டு தண்டுகள்

அணு உலை கட்டுப்பாட்டு தண்டுகள் கனமான வெகுஜன கூறுகளுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் முக்கிய செயல்பாடு நியூட்ரான்களை ஊறவைப்பது. அதனால் அது ஒரு எதிர்வினையைத் தொடரலாம் அல்லது நிறுத்தலாம். இந்த தண்டுகளின் முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள் ஈயம், காட்மியம் போன்றவை.
இந்த தண்டுகள் முக்கியமாக அணு உலையைத் தொடங்கவும், எதிர்வினை ஒரு நிலையான மட்டத்தில் பராமரிக்கவும், உலை மூடவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மதிப்பீட்டாளர்

முக்கிய செயல்பாடு ஒரு அணு உலையில் மதிப்பீட்டாளர் நியூட்ரான்களை அதிக ஆற்றல் மட்டங்களிலிருந்தும் அதிக வேகத்திலிருந்தும் மெதுவாக்குவதாகும். இதனால் நியூட்ரான் எரிபொருள் கம்பிகளைத் தாக்கும் வாய்ப்பு அதிகரிக்கும்.

தற்போது பயன்படுத்தப்படும் நவீன மதிப்பீட்டாளர்கள் முக்கியமாக நீர் H2o, கன நீர் D2o, பெரிலியம் மற்றும் கிராஃபைட் ஆகியவை அடங்கும். மதிப்பீட்டாளரின் பண்புகள் வெப்பத்தின் நிலைத்தன்மை அதிகம், கதிர்வீச்சு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை, அரிக்காத தன்மை போன்றவை.

கூலண்ட்

நீர், திரவ சோடியம், கனமான நீர், ஹீலியம் அல்லது வேறு எதையாவது மூலமாக எரிபொருளிலிருந்து வெப்பத்தை விசையாழிக்கு மாற்ற பயன்படும் பொருள் குளிரூட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது. குளிரூட்டியின் சிறப்பியல்பு முக்கியமாக உருகும் இடம் குறைவாக உள்ளது, கொதிநிலை அதிகமாக உள்ளது, நச்சுத்தன்மையற்றது, குறைந்த பாகுத்தன்மை, கதிர்வீச்சு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை போன்றவை அடங்கும். பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் குளிரூட்டிகள் Hg, He, Co2, H2o.

விசையாழி

விசையாழியின் முக்கிய செயல்பாடு, குளிரூட்டும் சாதனத்திலிருந்து மின்சக்திக்கு வெப்ப ஆற்றலை மாற்றுவதாகும்.

வைத்திருத்தல்

இந்த கட்டுப்பாடு அணு உலையை சூழலில் இருந்து பிரிக்கிறது. பொதுவாக, இவை குவிமாடம் வடிவத்தில் கிடைக்கின்றன மற்றும் அதிக அடர்த்தி மற்றும் எஃகு-வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

குளிரூட்டி கோபுரம்

வெப்ப இயக்கவியல் விதிகளின் காரணமாக வெப்ப ஆற்றலாக மாற்ற முடியாத உபரி வெப்பத்தை வைக்க சில வகையான மின் உற்பத்தி நிலையங்களால் இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கோபுரங்கள் அணுசக்திக்கான ஹைபர்போலிக் சின்னங்கள். இந்த கோபுரங்கள் வெறுமனே நன்னீர் நீராவியை உருவாக்க முடியும்.

கேடயம்

இது உழைக்கும் ஆண்களை கதிர்வீச்சு விளைவுகளிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. பிளவு செயல்பாட்டில், ஆல்பா, பீட்டா, காமா, ஃபாஸ்ட் & மெதுவான நியூட்ரான்கள் போன்ற துகள்கள் உருவாகலாம். எனவே அவர்களிடமிருந்து பாதுகாப்பை வழங்க, உலைகளைச் சுற்றி கான்கிரீட் அல்லது ஈய தடிமனான அடுக்குகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பிளாஸ்டிக் அல்லது உலோகங்களின் அடர்த்தியான அடுக்குகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஆல்பா & பீட்டா துகள்களை நிறுத்தலாம்.

அணு உலைகளின் வகைகள்

உலகளவில், பல்வேறு வகையான அணு உலைகள் உள்ளன. அதன் வடிவமைப்பின் அடிப்படையில், இது எரிபொருளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் வெவ்வேறு செறிவுகளுடன் யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, பிளவுபடுத்தும் செயல்முறையை தாமதப்படுத்த மதிப்பீட்டாளர்கள் மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்கு குளிரூட்டிகள். பி.டபிள்யூ.ஆர் அல்லது அழுத்தப்பட்ட நீர் உலை என்பது மிகவும் பொதுவான வகை உலை ஆகும்.

பி.டபிள்யூ.ஆர் / அழுத்தப்பட்ட நீர் உலை

இந்த வகையான உலைகள் உலகளவில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது மதிப்பீட்டாளர் மற்றும் குளிரூட்டி போன்ற சாதாரண நீரைப் பயன்படுத்துகிறது. இதில், குளிரூட்டியை விரைவாக நீராவியாக ஒளிரச் செய்வதைத் தடுக்க முடியும். சக்திவாய்ந்த விசையியக்கக் குழாய்கள் குழாய்களைப் பயன்படுத்தி தண்ணீரை நகர்த்துகின்றன, கொதிக்கும் நீரிலிருந்து வெப்பத்தை இரண்டாம் நிலை சுழற்சியில் மாற்றுகின்றன. இதன் விளைவாக நீராவி விசையாழி ஜெனரேட்டரை மின்சாரம் தயாரிக்கிறது.

BWR / கொதிக்கும் நீர் உலைகள்

இந்த உலைகளில், ஒளி யுத்தம் குளிரூட்டி மற்றும் மதிப்பீட்டாளர் போலவே செயல்படுகிறது. குளிரூட்டி தண்ணீரை கொதிக்க குறைந்த அழுத்தத்தில் ஒதுக்கி வைக்கப்படுகிறது. மின்சாரம் தயாரிக்க நீராவி நேரடியாக விசையாழி ஜெனரேட்டர்களுக்கு வழங்கப்படலாம்.

அழுத்தப்பட்ட கன நீர் உலைகள்

இவை CANDU வகை உலைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த உலைகள் உலகளவில் சுமார் 12% அணு உலைகளை குறிக்கின்றன. இவை முக்கியமாக அனைத்து கனேடிய அணுசக்தி நிலையங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த உலைகள் குளிரூட்டும் மற்றும் மதிப்பீட்டாளர் போன்ற கனமான நீரைப் பயன்படுத்துகின்றன. எரிபொருளாக, இது இயற்கையான யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, ஏனெனில், அழுத்தப்பட்ட நீர் உலையில், குளிரூட்டியை சாதாரண நீரை வேறு வளையத்தில் கொதிக்க பயன்படுத்தலாம்.

எரிவாயு குளிரூட்டப்பட்ட உலைகள்

இந்த உலைகள் இங்கிலாந்தில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை மாக்னாக்ஸ் மற்றும் ஏஜிஆர் (மேம்பட்ட வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலை) என இரண்டு வகைகளில் கிடைக்கின்றன. இந்த உலைகள் C02 ஐ குளிரூட்டும் & கிராஃபைட் போன்ற மதிப்பீட்டாளரைப் பயன்படுத்துகின்றன. மேக்னாக்ஸில் பயன்படுத்தப்படும் எரிபொருள் இயற்கை யுரேனியமாகும், அதே நேரத்தில் ஏ.ஜி.ஆரில் இது மேம்பட்ட யுரேனியத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

லைட் வாட்டர் கிராஃபைட் உலைகள்

இந்த உலைகள் ரஷ்யாவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே இந்த உலைகள் சாதாரண தண்ணீரை குளிரூட்டியாகவும், மதிப்பீட்டாளரைப் போன்ற கிராஃபைட்டாகவும் பயன்படுத்துகின்றன. கொதிக்கும் நீர் உலைகளில், உலை முழுவதும் குளிரூட்டும் போது அது கொதிக்கிறது. உருவாக்கப்பட்ட நீராவி நேரடியாக விசையாழி ஜெனரேட்டர்களுக்கு வழங்கப்படும். ஆரம்பகால எல்.டபிள்யூ.ஜி வகை உலைகளின் வடிவமைப்புகள் பாதுகாப்பு பண்புகள் இல்லாமல் அடிக்கடி இயக்கப்படுகின்றன.

வேகமாக வளர்ப்பவர் உலைகள்

இந்த அணு உலைகள் விரைவான நியூட்ரான்களைப் பயன்படுத்தி U238 மற்றும் Thorium232 போன்ற பொருட்களை உலைக்கு எரிபொருளாக மாற்றும். இந்த செயல்முறை மறுசுழற்சி மூலம் ஒன்றிணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது அணுகக்கூடிய அணு எரிபொருள் வளங்களை மேம்படுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இந்த உலைகள் ரஷ்யாவில் இயங்குகின்றன.

சிறிய மட்டு உலைகள்

நவீன எஸ்.எம்.ஆர் முக்கியமாக பொருளாதார ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த உலைகள் சிறிய மின்சார கட்டங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குவதற்காக வளர்கின்றன மற்றும் அநேகமாக வள தொழில்களுக்கு வெப்பத்தை வழங்குகின்றன. தேவை அதிகரிக்கும் போது இந்த உலைகளை பெரிய கட்டங்களிலும் பயன்படுத்தலாம்.

சில எஸ்.எம்.ஆர் வகை உலைகள் முழுமையாக நிலத்தடி, நிலத்தின் பயன்பாடு, பணியாளர்கள் மற்றும் பாதுகாப்பு தேவைகள் போன்ற வளர்ச்சியின் கடினமான கட்டங்களில் உள்ளன. இந்த உலைகளில் சில செயலற்ற பாதுகாப்பு அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை 4 ஆண்டுகள் வரை நிரப்பப்படாமல் வேலை செய்கின்றன

CANDU, வேகமாக வளர்ப்பவர், தோரியம், கொதிக்கும் நீர், அழுத்தப்பட்ட நீர், பிரிஸ்மாடிக், உருகிய உப்பு, சிறிய மட்டு, ரேடியோஐசோடோப்பு வெப்ப ஜெனரேட்டர்கள், இணைவு உலைகள், RBMK கள், மேக்னாக்ஸ், பெப்பிள் படுக்கை, சூப்பர் கிரிட்டிகல் நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட, AES-2006 / VVER-1000, VHTR, HTGR மற்றும் ஆராய்ச்சி வகை உலைகள்.

அணு உலைகளின் பயன்கள்

தி அணு உலை பயன்பாடுகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குங்கள்

• இவை அணு மின் நிலையங்களில் மின்சாரம் தயாரிக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் அணுசக்தி கடல் உந்துதலிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• அணு மின் நிலையங்கள் மின் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய தேவையான சக்தியை வழங்குகின்றன.
• இவை மின் ஜெனரேட்டர்களின் தண்டுகளைத் திருப்புவதற்கு கப்பல்களின் உந்துசக்திகளை இயக்குகின்றன.

எனவே, இது ஒரு ஒரு அணு உலை பற்றிய கண்ணோட்டம் . இதேபோல், உலகெங்கிலும் எரிவாயு-குளிரூட்டப்பட்ட, ஃபாஸ்ட் நியூட்ரான் & லைட் வாட்டர் கிராஃபைட், அழுத்தப்பட்ட நீர், கொதிக்கும் நீர், அழுத்தப்பட்ட கனமான நீர் மற்றும் வேகமாக வளர்ப்பு உலை போன்ற பல்வேறு வகையான வணிக அணு உலைகள் உள்ளன. இங்கே உங்களுக்கான கேள்வி, PHWR இல் பயன்படுத்தப்படும் எரிபொருள் என்ன?