Атомный реактор — это устройство, в каком протекает управляемая реакция деления томных ядер.
Основными элементами ядерного реактора являются: ядерное горючее (23592 U, 23994 Pu и др.); замедлитель нейронов (томная либо рядовая вода, графит и др.); теплоноситель для вывода энергии (вода, водянистый натрий и др.) и устройство для регулирования быстроты реакции (вводимые в рабочее место реактора стержни, содержащие кадмий либо бор, которые отлично поглощают нейроны). Снаружи реактор окружают защитной оболочкой, выполненной из бетона с стальным заполнителем, отлично всасывающим гамма-излучение.
Чтоб выполнить цепную ядерную реакцию с природным ураном, нужно замедлить нейтроны от энергии около 2 МэВ (с которой они появляются при делении) до значений, составляющий приблизительно 1/40 эВ, которые соответствуют термическому равновесию нейтронов со средой. Конкретно при этих энергиях резко падает возможность поглощения нейтронов ураном 23892 U, а возможность поглощения их ураном 23592 U вырастает.
Потому в реактор вместе с ураном помещают замедлитель нейтронов — вещество с малой атомной массой и слабеньким поглощением нейтронов (рядовая либо томная вода, графит, бериллий). Это реактор на неспешных термических нейтронах.
Реактор же в отсутствие замедлителя — реактор на стремительных нейтронах — может стать критичным только при использовании урана, обогащенного изотопом урана-235 (до 10% и выше).
По собственной конструкции реакторы деления подразделяют на гомогенные и гетерогенные. В первых ядерное горючее и замедлитель представляют собой гомогенный (однородный) раствор, к примеру раствор солей урана в тяжеленной воде. В гетерогенных реакторах горючее распределено в массе твердого замедлителя, к примеру графита. Блоки с ядерным топливом — тепловыделяющие элементы, либо ТВЭЛы, обычно образуют в графитовой кладке геометрически верный пространственный узор.
Источники: