До этих выходных вы, скорее всего, видели термин «обвал» в истории о Чарли Шине, чем где-либо еще. Но в связи с тем, что в конце прошлой недели землетрясение и цунами поразили Японию и вызвали кризисные ситуации на нескольких ядерных реакторах, этот термин теперь распространяется по заголовкам в гораздо более тревожном контексте. Но что такое ядерный кризис?
Связанный контент
- CSI: Теннесси - войти в мир ядерной криминалистики
Давайте начнем с основ работы атомной электростанции: в ее основе находится реактор, в котором находятся трубы, изготовленные из сплава циркония и наполненные таблетками урана. Когда нейтрон сталкивается с атомом урана, он запускает цепную реакцию, расщепляя уран и выделяя энергию в виде тепла. Это тепло используется для привода турбины, которая вырабатывает электричество.
Реактор можно отключить, переместив управляющие стержни на место вокруг топлива. Контрольные стержни поглощают нейтроны до того, как они могут достичь урана. Поскольку топливные стержни будут выделять тепло, даже когда реактор находится в режиме останова, весь этот аппарат находится под водой. Эта вода может нагреваться настолько сильно, что превращается в пар, но система охлаждения заменяет ее свежей прохладной водой.
Если топливные стержни становятся открытыми для воздуха - как это случилось с некоторыми из японских ядерных реакторов, когда их системы охлаждения были отключены - они могут быстро нагреваться, растрескивая циркониевый корпус и выделяя радиоактивные газы. Если топливо становится достаточно горячим, уран может расплавиться, в конечном итоге упав на дно реактора и даже прожигая его. Это крах. Если это достаточно плохо, расплавленный радиоактивный уран может прорваться через все защитные слои, окружающие реактор, и попасть в окружающую среду.
Самую известную ядерную аварию здесь, в Соединенных Штатах, на острове Три Майл в 1979 году, называют частичным расплавлением, поскольку топливные стержни были открыты лишь частично, хотя плавление действительно происходило.
Для получения дополнительной информации (включая отличную графику):
New York Times : как реактор отключается и что происходит в результате обвала и взгляд на механизм частичного обвала
Популярная наука : как работают ядерные реакторы
Washington Post : как развернулась ядерная чрезвычайная ситуация
Scientific American : Ядерные эксперты объясняют наихудший сценарий на электростанции Фукусима
Сланец : Что в радиоактивных парах?
Учебник по ядерным реакторам от whatisnuclear.com
