ATOM REAKTORI

ATOM REAKTORI (yadro reaktori, atom qozoni) — atom yadrosining boshqariladigan zanjir reaktsiyasini amalga oshirish uchun mo’ljallangan qurilma. Atom reaktori sanoat energiyasi ishlab chiqarish, Fizik tadqiqotlarda ishlatiladigan neytronlar oqimini hosil qilish, sun’iy radioaktiv izotoplar hamda atom elektr stansiyalarida elektr-energiyasi olishda ishlatiladi. Reaktsiyadagi neytronlarning tezligiga qarab, Atom reaktori sust va tez neytronli bo’ladi. Sust neytronli reaktorlarda yoqilg’i sifatida tabiiy uran izotoplarining aralashmasi yoki uran (U235) bilan boyitilgan aralashma ishlatiladi. U235 bo’linishi davrida uchib chiqayotgan tez neytronlar grafit yoki ogir suv yordamida susaytirilib, sust neytronlarga keltiriladi. Tez neytronli reaktorda esa susaytirgich ishlatilmaydi. Bunday reaktorda zanjir reaktsiya to’g’ridan-to’g’ri tez neytronlar ta’sirida borishi uchun atom yoqilg’isi — sof U235 izotopi yoki sun’iy izotoplar U233 va Ri239 (plutoniy) bo’lishi kerak. Atom yoqilg’isi ma’lum miqdor va hajmda bo’lgandagina zanjir reaktsiya davom etadi va atom reaktori ishlay boshlaydi. Reaktordan chiqib ketayotgan neytronlarni qisman faol zonaga qaytarish uchun bu zona qaytargich (og’ir suv, grafit yoki berilliy) bilan o’ralgan bo’ladi. Qaytargich faol zonada hosil bo’layotgan neytronlardan to’laroq foydalanish va reaktorni birmuncha kichraytirishga imkon beradi. Reaktor tekis ishlashi uchun reaktsiya bir me’yorda davom etishi zarur. Aks holda reaktor to’xtab qolishi yoki uchib chiqayotgan neytronlar soni ko’payib ketib, reaktor buzilishi mumkin. Faol zonada ajralayotgan neytronlar sonini ma’lum miqdorda ushlab turuvchi va reaktorning bir me’yorda ishlashini ta’minlovchi mexanizm Atom reaktorining muhim qismi hisoblanadi. U neytronlarni ko’plab yutadigan moddalar (kadmiy yoki bor) dan tayyorlangan tayoqchalardan iborat. Bu tayoqchalar reaktorning faol zonasiga qo’zg’aluvchan qilib o’rnatiladi. Uran tayoqchalari 10 dan o’z-o’zidan chiqayotgan tez neytronlar susaytirilgach, yoqilg’i tarkibidagi U238 atomlarini parchalaydi. Natijada zanjir reaktsiya to’xtovsiz davom etadi. Boshqaruvchi tayoqcha 8 (kadmiy yoki bor), o’lchov asbobi 5, kuchaytirgich 6 va motor 7 bilan birga reaktsiyani me’yorga keltiradi. Ikkinchi kadmiy tayoqcha 9 esa reaktorni to’xtatish uchun xizmat qiladi. Qozon devori 12 bir vaqtning o’zida qaytargich xizmatini ham o’taydi. Issiqlik almashuvchi qurilma 13 yordamida uran yoqilg’isidan chiqayotgan issiqlik energiyasi olinadi. Energiya reaktorida ana shu qurilma isitgich sifatida ishlatiladi. Olingan energiya atom elektr stansiyalarida turbinalarni harakatga keltiradi. Qalin beton devor 4 reaktordan chiqib ketayotgan neytronlar va nurlarni ushlab qoladi, kishilarni zararlanishdan saqlaydi. Suzgich (filtr) 1, nasos 2 va quvur 3 yordamida beton devor ichidagi havo doimo almashinib turadi. Rejaktorlar 0,5 Vt dan 30000 kVt gacha quvvatga ega bo’lib, reaktor markazida har 1 santimetr kvadrat yuza hisobidan sekundiga 1015 donagacha neytron olish mumkin. Reaktorlar vazifalariga ko’ra energetik, eksperimental, ilmiy tadqiqot reaktori hamda yangi bo’linadigan elementar va radioaktiv izotoplar ishlab chiqaradigan reaktorlarga bo’linadi. Har qanday reaktor: a) yoqilg’ining turiga; b) sekinlashtiruvchi moddasiga; v) bajaradigan vazifasiga; e) ishlash rejimiga; j) tuzilishiga qarab xarakterlanadi. Energetik reaktorlar asosan suv — suvli, gaz-grafitli hamda suv-grafitli reaktorlarga ajratiladi (bu yerda birinchi so’z issiqlik uzatkichni, ikkinchisi esa sekinlashtiruvchi moddani anglatadi). O’zbekiston Fanlar Akademiyasi yadro institutida suvsuvli VVR-santimetr atom reaktori ilmiy tadqiqot va yadro fizikasining yutuqlarini xalq xo’jaligiga tadbiq qilish maqsadida 1959 yildan beri 2000 dan 10000 kVt gacha (issiqlik) quvvatida ishlab turibdi. Reaktorlarning iqtisodiy tejamliligi va samaradorligini tadqiq qilish uchun quvvati uncha katta bo’lmagan eksperimental reaktorlar quriladi. Ilmiy tadqiqot reaktorlari neytronlarning yadrolar bilan ta’sirlanishini o’rganish va neytronlar ta’sirida turli kristallarning organik birikmalarning har xil fizik va kimyoviy xossalariga ta’sirini o’rganish uchun ishlatiladi. Shuning uchun bu reaktorlarning muhim xususiyati katta (1012 — 10 y neytron/sm2s) neytronlar oqimini hosil qilib berishidir. Bunday ilmiy tadqiqot reaktorlarining faol zonasidan neytronlar dastasining tashqariga chiqishi uchun bir nechta qo’shimcha gorizontal kanallari bo’ladi. Intensivligi yana ham yuqori bo’lgan neytronlar oqimini hosil qilish uchun qisqa davrli (impulsli) rejimda ishlaydigan reaktorlardan foydalaniladi. Misol uchun impulsli grafit reaktorda (Igr) impulsning katta qiymatidagi quvvat 105 MVt ga, neytronlar oqimi esa 1018 neytron/sm2s ga yetadi. Impulsning davom etish vaqti 0,1 s. Barcha reaktorlar ichida yoqilg’ini qayta ishlaydigan reaktorlar (brider reaktorlar) muhim ahamiyatga ega. Bu reaktorlarda elektr energiyasi ishlab chiqarish bilan bir qatorda reaktsiya hisobiga intensiv yoqilg’i ishlab chiqarish jarayoni amalga oshadi. Reaktorlar yoqilg’i va susaytirgichning faol sohada o’zaro joylashtirilishiga qarab, gomogen yoki geterogen bo’lishi mumkin. Gomogen reaktorda yadro yoqilg’isi susaytirgich bilan bir tekis aralashtiriladi. Geterogen reaktorda yadro yoqilg’i susaytirgichdan ajratilgan. Ad.: Bekjonov R. B., Atom yadrosi va zarralar fizikasi, T., 1995.