원자로의 원리는 무엇이며, 왜 이렇게 많은 사고가 발생합니까?
우리가 흔히 말하는 원자로는 핵분열 원자로를 가리키며, 일반적으로 우라늄 235 분열에서 나오는 엄청난 에너지를 이용하여 물을 고압 증기로 가열하고, 마지막으로 증기터빈을 이끌고 발전기를 움직이게 한다! 왜 그것이 누출될 때 심각한 오염을 일으킬 수 있는가, 그렇다면 우리는 그것의 원리를 이해해야 한다!
핵분열은 먼저 핵분열로 인한 것입니까, 아니면 이택으로 인한 것입니까? 오토 마이트나스? 한, 프리츠? 스트라스만과 오토? 로버트? 프리시 등 과학자들은 1938 년에 그것을 발견했다. 그 원리는 사실 매우 간단하다. 중핵이 비교적 가벼운 핵으로 분열되면 이 과정에서 약간의 품질 손실이 발생할 수 있다. 이러한 손실의 질량은 질량에너지 방정식 E=MC 로 표현할 수 있습니까? 계산해 보세요. 광속은 매우 큰 숫자이기 때문에 약간의 질량을 잃어도 강력한 에너지를 생산할 수 있습니다!
우라늄 -235 핵분열 다이어그램
그렇다면 핵분열 에너지 절벽은 훌륭한 에너지이지만, 핵분열 방법은 품질의 손실일 뿐만 아니라 대량의 오염이기도 하다! (윌리엄 셰익스피어, 핵분열, 핵분열, 핵분열, 핵분열, 핵분열, 핵분열, 핵분열, 핵분열) 위 그림에서 우라늄 -235 분열의 도식도에 따르면 우라늄 -235 원자가 열 중성자 폭격을 받으면 바륨-14 1 및 크립톤 -92 로 분열되고 2-3 개의 중성자가 방출됩니다! 이 중성자는 매우 중요하며 다음과 같이 작동합니다.
핵분열 원자로는 열중성자가 필요합니다. 우라늄 -235 분열은 중성자가 핵분열을 유지하기 위해 필요하고 우라늄 -235 원자가 분열할 때 2 ~ 3 개의 중성자를 방출하기 때문입니다. 즉 중성자 증식 효과는 지속적인 분열의 필요를 충족시키기 위한 것입니다. 느린 중성자를 느린 중성자로 늦추면 우라늄 -235 가 지속적인 분열을 쉽게 흡수할 수 있습니다!
또 다른 문제는 중성자의 위험이다. 우리 몸의 핵 성분에는 중성자가 있지만 자유 중성자는 매우 해롭다. DNA 를 직접 손상시켜 2 차 방사선을 유발합니다. 게다가, 그것들은 전기를 띤 입자가 아니며 자기장에 의해 차폐될 수 없다. 두꺼운 납판이나 중성자를 막을 수 있는 다른 재료로만 사용할 수 있습니다!
우라늄붕괴
이것들은 모두 중성자의 용도와 위험이지만, 핵분열 원자로에는 중성자뿐만 아니라 매우 위험한 감마선도 있다. 물론 광선도 필수적입니다. 핵분열과 쇠퇴 과정에서 발생하는데, 핵분열 후 원소의 쇠퇴 사슬이 계속 이러한 방사선을 생산하기 때문에 핵분열을 보호하지 않으면 피해가 커질 수 있기 때문이다!
체르노빌 원전 사고
1986 년 4 월 26 일 우크라이나 체르노빌 원자력 발전소 4 호 원자로는 운영자 테스트 중 실수로 일련의 보호 조치를 폐쇄했다. 결국 원자로의 전력이 크게 증가하면서 비상 코어 냉각 시스템, 지역 자동 제어 시스템 및 비상 정지 시스템이 폐쇄되었다. 그 결과 원자로의 압력이 크게 증가하여 첫 번째 폭발로 원자로 껍데기에 큰 구멍이 났다! 두 번째 폭발은 핵심을 직접 폭파시켰다!
폭발하는 4 번 원자로
고농도 원자로의 방사능은 대기로 직접 던져졌고, 증기와 불타는 연기가 이 과정을 악화시켰다. 수많은 방사성 물질이 상층 대기를 통과하여 구소련의 일부 지역과 유럽의 대부분을 덮었다. 이것은 역사상 가장 큰 피해를 입은 핵사고이며, 국제핵사건 등급표는 그것을 가장 높은 7 급 사고로 평가했다!
3 월 1 1, 1, 2065438 일 후쿠시마 제 1 원전에서 3 1 1 지진으로 인한 핵이 발생했다 또한 방사능 핵으로 오염된 대량의 냉각수가 태평양으로 배출되는데, 그 깊은 피해는 체르노빌보다 더 심각할 수 있다. 오염이 전 세계와 연결되어 있기 때문이다.
수소폭탄 폭발은 핵융합이다. 그렇다면 통제불능의 핵융합 원자로가 지구를 하늘로 날려버릴까?
우리는 핵분열 원자로 누출의 강력한 해를 보았고 수소폭탄의 위력을 더 잘 알고 있다. 핵융합 원자로는 아직 건설되지 않았지만, 핵융합원자로가 수소폭탄과 같은 핵분열 누출보다 더 위험하다면 우리는 어떻게 해야 합니까? 그것이 얼마나 대단한지 알기 위해서는 핵융합과 수소폭탄의 원리부터 시작해야 한다!
핵융합은 핵분열보다 간단합니다. 오스트레일리아 핵물리학자 마크인가요? 유럽에서 발견된 간단한 것은 두 개의 가벼운 핵이 결합되어 더 무거운 핵이 되고, 그 과정 전반에 걸쳐 질량 손실이 발생하지만, 그 질량 손실비는 대략 분열의 8- 10 배에 달한다는 것이다! 그래서 수소폭탄의 위력은 원자폭탄보다 훨씬 크지만, 진짜 이유는 여기에 없다!
중수소와 삼중 수소의 융합 과정
매우 단순한 핵융합으로 보이는데, 수천만에서 수억 도의 고온이 있어야 실현할 수 있다. 인류는 전온에 도달할 수 없다. (존 F. 케네디, 핵융합, 핵융합, 핵융합, 핵융합, 핵융합) 그래서 원자탄이 발명된 후 과학자들은 원자폭탄의 폭발을 이용하여 초고온 고압을 실현하는 환경을 생각했다! 물론 수소폭탄이 폭발하는 모델은 복잡하다. 세계에서 수소폭탄을 폭발시킬 수 있는 구조는 두 가지밖에 없다고 한다. 하나는 테일러 구조이고, 하나는 유민 구조라고 한다. 어떤 모델이든 수소폭탄은 대단하다!
원자폭탄의 핵충전은 임계 질량이 있기 때문에 핵분열을 준비하는 핵재료는 복잡한 구조로 분포되어야 하며, 폭발하기 전에 가능한 많은 충전이 핵분열의 관건이다 (히로시마 원자탄 20 여 킬로그램의 약, 1 킬로그램만이 분열에 참여해 1 그램의 품질 결함을 발생시켜 위력이 2 만톤 TNT 당량)! 따라서 원자폭탄의 당량은 종종 상한선이 있어 50 만 톤 이상의 TNT 당량을 얻기가 어렵다! 하지만 수소폭탄은 모든 병목이 없기 때문에 수소폭탄의 위력은 거의 무한하다.
원자폭탄의 두 가지 전형적인 구조
세계에서 가장 강력한 수소폭탄은 구소련이 신지도에서 실험해 폭발한 것인가요? 이반 대왕? 수소 폭탄, 원래 폭발의 위력은 1 억 톤 TNT 에 해당하지만, 과학자들은 계산을 통해 폭발 지역에 사람이 거주하는 것으로 밝혀졌기 때문에 충전을 줄이면 위력이 5000 만 톤으로 떨어지고 실제 위력은 약 5800 만 톤이다!
이반 (차르 본바) 폭발 현장
이 수소폭탄의 핵약 융합 시간은 38 나노초, 2 10000 메가줄에 달하는 에너지를 방출하여 반경 4600 미터의 불덩이를 생성하는데, 폭발의 열기파는170km 거리에서 여전히 치명적이다. 폭발로 인한 전자기 펄스로 인해 무선전신이 한 시간 이상 중단되었다! 그 위력은 퉁구스 빅뱅의 2.5 배 이상이다!
핵융합 원자로가 통제력을 잃으면 지구를 뒤집을 수 있을까?
우리는 핵분열 원자로가 통제력을 잃고 수소폭탄이 폭발하는 것을 본 적이 있는데, 수소폭탄의 원리와 같은 핵융합원자로가 통제력을 잃을 위험이 있는가? 국제열핵융합원자로는 10 여 개국이 상업핵융합을 돌파하기 위해 준비한 실험용 원자로이다. 그 구조는 토카막 (전형적인 자기 제약, 위성 시뮬레이터도 자기 제약, 국가 점화 시설은 관성 제약) 이다!
토카막 구조
전기를 생산하는 데 쓰이는 것이기 때문에 원자폭탄 폭발을 통해 융합을 실현할 수 없다. 초전도자석에 의해 생성된 초강력 자기장을 이용하여 플루토늄 플라즈마를 진공강에 구속한 다음 특수한 가열 방식으로 5 천만도에서 수억 도에 이를 수 있도록 하여 플루토늄 융합의 목적을 달성하는 것이다! (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 초강력, 초강력, 초강력, 초강력, 초강력, 초강력)
플루토늄 융합도 통제할 수 없는 중성자를 만들어 원소의 변이를 초래할 수 있다. 그래서 재융합로에는 중성자가 도망치는 것을 막는 첫 번째 벽이 있고, 동시에 첫 번째 벽에 받은 열 복사는 냉각관에 의해 내보내지고, 가열수는 고압 증기를 형성하여 증기 터빈을 이끌고 전기를 생산한다!
토카마크의 초전도강에서는 슈퍼변압기를 통해 형성된 자기장을 통해 격렬한 플라즈마를 조절하지만 플라즈마를 조절하는 것은 매우 어렵기 때문에 현재 각국의 실험은 고온플라즈마를 더 오래 조절하는 것이다. 그럼에도 불구하고 플라즈마는 여전히 깨지기 쉽다. 일단 통제력을 잃으면 초고온 플라즈마는 첫 번째 벽을 파괴하고, 초고온 플라즈마는 초전도강 등의 설비를 계속 파괴한다. 그러나 대규모 폭발은 형성되지 않을 것이다!
핵분열 원자로와는 달리 통제력을 잃으면 통제불능 연쇄반응이 생길 수 있기 때문이다. (제어봉은 중성자 흡수 등을 삽입할 수 없다. ), 또는 대량의 쇠퇴물질이 대기권으로 진입하면 융합로는 자기장 제약 하에서 초고온 가열 융합이 필요하다. 일단 이 제약을 잃으면, 마지막 플라즈마는 그것의 모든 에너지를 포함한다!
그래서 이런 상태에서, 그것의 파괴력은 극히 제한적이다! 가장 큰 가능성은 핵융합로의 손상으로 많은 유지 보수가 필요하지만 핵분열과 같은 파괴적인 손상은 발생하지 않아 약간의 변천 재료의 방사능 충격을 초래할 수 있지만 매우 제한적이다!
따라서, 만약 열핵융합 원자로가 통제력을 잃으면 지구가 하늘로 날아가지 않을 것이라는 것을 안심하세요. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 물론, 관성 제약 융합 원자로의 원리는 다소 다르지만 그렇지 않습니다!