2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28
लेख इस बारे में बात करता है कि टीवीईएल क्या है, इसके लिए क्या आवश्यक है, इसका उपयोग कहां किया जाता है, इसे कैसे बनाया जाता है और क्या ऐसे रिएक्टर हैं जो टीवीईएल का उपयोग नहीं करते हैं।
परमाणु युग
शायद ऊर्जा की सबसे नई शाखा परमाणु है। केवल 19 वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिक आंशिक रूप से यह समझने में सक्षम थे कि रेडियोधर्मिता, रेडियोधर्मी क्षय क्या है और इन गुणों में कौन से पदार्थ हैं। और इस ज्ञान में कई लोगों की जान चली गई, क्योंकि जीवित जीवों पर विकिरण का हानिकारक प्रभाव लंबे समय तक अज्ञात रहा।
बहुत बाद में, नागरिक जीवन और सेना दोनों में रेडियोधर्मी सामग्री का उपयोग किया गया। वर्तमान में, सभी विकसित देशों के पास अपने स्वयं के परमाणु हथियार और परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं, जो आपको जीवाश्म ईंधन या पानी जैसे प्राकृतिक संसाधनों की परवाह किए बिना बहुत अधिक ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देते हैं (हम हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के बारे में बात कर रहे हैं)।
टीवीईएल है…
लेकिन बिजली के उत्पादन या अन्य उद्देश्यों के लिए परमाणु रिएक्टर बनाने के लिए, पहले आपको उपयुक्त ईंधन बनाने की आवश्यकता है, क्योंकि प्राकृतिक यूरेनियम, हालांकि इसमें रेडियोधर्मिता है, लेकिन इसकी ऊर्जा पर्याप्त नहीं है। इसलिए, अधिकांश प्रकार के रिएक्टर समृद्ध यूरेनियम पर आधारित ईंधन का उपयोग करते हैं, और यह, मेंबदले में, TVEL नामक विशेष उपकरणों में लोड किया जाता है। टीवीईएल एक विशेष उपकरण है जो परमाणु रिएक्टर का हिस्सा है और इसमें परमाणु ईंधन होता है। हम उनके डिजाइन और ईंधन के प्रकार का अधिक विस्तार से विश्लेषण करेंगे।
डिजाइन
रिएक्टर के प्रकार के आधार पर, ईंधन तत्वों के कुछ पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं, लेकिन उनके सामान्य डिजाइन और उपकरण सिद्धांत समान हैं। सीधे शब्दों में कहें तो टीवीईएल कुछ अन्य धातुओं के साथ जिरकोनियम के मिश्र धातु से बनी एक खोखली नली होती है, जिसमें यूरेनियम डाइऑक्साइड ईंधन के छर्रे लगे होते हैं।
ईंधन
यूरेनियम सबसे अधिक "यात्रा करने वाला" रेडियोधर्मी पदार्थ है; इसके आधार पर, कई अन्य समस्थानिकों का उत्पादन किया जाता है, जिनका उपयोग उद्योग और हथियारों दोनों में किया जाता है। इसका निष्कर्षण कोयले के निष्कर्षण से बहुत अलग नहीं है, और इसकी प्राकृतिक, प्राकृतिक अवस्था में, यह लोगों के लिए बिल्कुल सुरक्षित है। तो यूरेनियम खदानों के बारे में कहानियां, जहां आजीवन कैदियों को भेजा जाता है, एक मिथक से ज्यादा कुछ नहीं है। एक व्यक्ति विकिरण बीमारी के बजाय धूप की कमी और खदान में कड़ी मेहनत से मरना पसंद करेगा।
मेरा यूरेनियम बहुत सरल है - विस्फोट से चट्टान टूट जाती है, जिसके बाद इसे सतह पर पहुँचाया जाता है, जहाँ इसे छाँटा जाता है और आगे संसाधित किया जाता है। यूरेनियम संवर्धन की प्रक्रिया विभिन्न तरीकों से की जा सकती है, लेकिन रूस में यह गैस सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करके किया जाता है। सबसे पहले, यूरेनियम को गैसीय अवस्था में परिवर्तित किया जाता है, जिसके बाद केन्द्रापसारक बल की क्रिया के तहत गैस को सेंट्रीफ्यूज में अलग किया जाता है औरवांछित आइसोटोप अलग हो जाते हैं। उसके बाद, उन्हें यूरेनियम डाइऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है, गोलियों में दबाया जाता है और ईंधन रॉड में लोड किया जाता है। यह ईंधन कोशिकाओं के लिए ईंधन का उत्पादन करने का सबसे आम तरीका है।
आवेदन
रिएक्टर में ईंधन की छड़ों की संख्या उसके आकार, प्रकार और शक्ति पर निर्भर करती है। निर्माण के बाद, उन्हें एक रिएक्टर में लोड किया जाता है, जहां परमाणु क्षय प्रतिक्रिया शुरू होती है, जिसके परिणामस्वरूप भारी मात्रा में गर्मी का एक शक्तिशाली रिलीज होता है, जो ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करता है। साथ ही, रिएक्टर की शक्ति को कार्य क्षेत्र में ईंधन तत्वों की संख्या से नियंत्रित किया जा सकता है। समय-समय पर, जैसा कि उनका उपयोग किया जाता है, उन्हें "ताजा" यूरेनियम डाइऑक्साइड गोलियों के साथ नए लोगों के साथ बदल दिया जाता है। तो अब हम जानते हैं कि TVEL का मतलब क्या होता है, ये कैसे बनते हैं और इनकी आवश्यकता क्यों होती है। हालांकि, सभी परमाणु रिएक्टरों को ऐसे तत्वों की आवश्यकता नहीं होती है, और ये आरटीजी हैं।
आरटीजी
एक रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर एक उपकरण है जो परमाणु रिएक्टरों के सिद्धांत के समान है, लेकिन उनकी प्रक्रिया परमाणु क्षय की श्रृंखला प्रतिक्रिया पर नहीं, बल्कि गर्मी पर आधारित है। सीधे शब्दों में कहें, यह एक बड़ी स्थापना है जो रेडियोधर्मी सामग्री के साथ बहुत अधिक गर्मी पैदा करती है, जो बदले में सीधे बिजली में परिवर्तित हो जाती है। परमाणु रिएक्टरों के विपरीत, आरटीजी में गतिमान भाग नहीं होते हैं, वे अधिक विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट और टिकाऊ होते हैं। लेकिन साथ ही उनकी कार्यक्षमता काफी कम होती है।
उनका उपयोग मुख्य रूप से उन परिस्थितियों में किया जाता था जहां अन्य तरीकों से ऊर्जा प्राप्त करना असंभव होता है, या ये विधियां बहुत कठिन होती हैं। यूएसएसआर के वर्षों में, अनुसंधान के लिए आरटीजी की आपूर्ति की गई थी औरसुदूर उत्तर के मौसम विज्ञान केंद्र, तटीय प्रकाशस्तंभ, समुद्री बुआ आदि।
वर्तमान में, उनकी सेवा अवधि समाप्त हो गई है, लेकिन उनमें से कुछ अभी भी अपने मूल ठिकानों पर बने हुए हैं और अक्सर किसी भी तरह से संरक्षित भी नहीं होते हैं। नतीजतन, दुर्घटनाएं होती हैं, उदाहरण के लिए, अलौह धातु के शिकारियों ने ऐसे कई प्रतिष्ठानों को नष्ट करने की कोशिश की और मजबूत विकिरण प्राप्त किया, और जॉर्जिया में, स्थानीय निवासियों ने उन्हें गर्मी स्रोतों के रूप में इस्तेमाल किया और विकिरण बीमारी का भी सामना किया।
तो अब हम ईंधन तत्वों के डिजाइन को जानते हैं और उनकी परिभाषा को खत्म कर देते हैं। टीवीईएल रिएक्टर के महत्वपूर्ण भाग हैं, जिनके बिना ऑपरेशन असंभव है।
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