Nötronun keşfi, insanlığın atom çağının habercisiydi, çünkü fizikçilerin elinde, yükün olmaması nedeniyle herhangi bir, hatta ağır çekirdeğe nüfuz edebilen bir parçacık vardı. İtalyan fizikçi E. Fermi tarafından gerçekleştirilen uranyum çekirdeklerinin nötronlar tarafından bombardımanı üzerine yapılan deneyler sırasında, radyoaktif izotoplar ve transuranik elementler, neptünyum ve plütonyum elde edildi. Böylece, bir nükleer reaktör - enerji gücünde daha önce insanlık tarafından yaratılmış olan her şeyi aşan bir kurulum - yaratmak mümkün hale geldi.
Nükleer reaktör, zincir prensibine göre kontrollü bir nükleer fisyon reaksiyonunun gerçekleştiği bir cihazdır. Bu ilke aşağıdaki gibidir. Nötronlar tarafından bombalanan uranyum çekirdekleri bozunur ve birkaç yeni nötron oluşturur, bu da sonraki çekirdeklerin fisyonuna neden olur. Bu süreçte nötron sayısı hızla artar. Bir fisyon evresindeki nötron sayısının nötron sayısına oranınükleer bozunmanın önceki aşamasına çarpma faktörü denir.
Bir nükleer reaksiyonun kontrol edilebilmesi için nükleer santrallerde, deniz altılarda, nükleer buz kırıcılarda, deneysel nükleer tesislerde vb. kullanılan bir nükleer reaktör gereklidir. Kontrolsüz bir nükleer reaksiyon, kaçınılmaz olarak devasa bir yıkıcı güç patlamasına yol açar. Bu tür zincirleme reaksiyon, yalnızca patlaması nükleer bozunma hedefi olan nükleer bombalarda kullanılır.
Serbest kalan nötronların büyük bir hızla hareket ettiği atom reaktörü, reaksiyonu kontrol etmek için temel parçacıkların enerjisinin bir kısmını emen özel malzemelerle donatılmıştır. Nötronların hızını ve ataletini az altma yeteneğine sahip bu tür malzemelere nükleer reaksiyon moderatörleri denir.
Bir nükleer reaktörün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Reaktörün iç boşlukları, özel tüplerin içinde dolaşan damıtılmış su ile doldurulur. Nötron enerjisinin bir kısmını emen aktif bölgeden grafit çubuklar çıkarıldığında nükleer reaktör otomatik olarak açılır. Bir zincirleme reaksiyonun başlamasıyla, reaktör çekirdeğinde dolaşan yakıt elemanlarına ulaşan büyük miktarda termal enerji salınır. Aynı zamanda su 320 °C'ye ısıtılır oС.
Ardından, birincil devrenin suyu, buhar jeneratörünün borularından içeri doğru hareket ederek, çekirdekten alınan termal enerjiyi dışarı verir.reaktör, ikincil devre suyu, onunla temas etmezken, radyoaktif parçacıkların reaktör salonunun dışına girmesini engeller.
Daha sonraki işlem, herhangi bir termik santralde olandan farklı değildir - buhara dönüşen ikincil devrenin suyu türbinlere dönüş sağlar. Ve türbinler, elektrik üreten dev elektrik jeneratörlerini harekete geçiriyor.
Nükleer reaktör tamamen insan icadı değildir. Aynı fizik yasaları tüm evrende geçerli olduğundan, kozmosun ve Dünya'daki yaşamın düzenli yapısını korumak için nükleer bozunma enerjisi gereklidir. Doğal doğal nükleer reaktör yıldızlardır. Ve bunlardan biri, termonükleer füzyon enerjisiyle gezegenimizde yaşamın ortaya çıkması için tüm koşulları yaratan Güneş'tir.
