المفاعل النووي

[Bskowet]

المفاعل النووي هو جهاز ضخم أو محطة قوى تستخدم لتوليد تفاعل نووي متسلسل مُسْتَدَام وللتحكم فيه، أو بتعبير أدق للتحكم في معدل سير التفاعل النووي بحيث يمكن السيطرة عليه والاستفادة من طاقته لفترة طويلة. من المفاعلات النووية أنواع صغيرة تستخدم في البحوث العلمية ومنها ما هو محطة قوى تولد الكهرباء باستغلال الطاقة النووية. فشل نظام التحكم في معدل سريان التفاعل النووي المتسلسل يؤدي إلى انصهار المفاعل؛ هذا لأن المفاعل يطلق طاقته كلها دفعة واحدة في زمن قصير، كما حدث في مفاعل تشيرنوبيل.

يعمل المفاعل النووي بوقود حيث تعمل نيوترونات على انشطار أنوية اليورانيوم أو البلوتونيوم فتتولد طاقة حرارية (اليورانيوم-235 والبلوتونيوم-239 هي المواد الانشطارية ولهما نفس الخواص). لا بد من التحكم في عمليات الانشطار النووي المتسلسلة داخل قلب المفاعل مع الحفاظ على الظروف المناسبة لاستمرار تلك التفاعلات بشكل دائم دون وقوع انفجارات. تنساب الطاقة النووية من المفاعل بشكل تدريجي في هيئة حرارة ترفع درجة حرارة الماء المحيطة بوحدات الوقود النووي كما يرتفع ضغط البخار في خزان المفاعل. والمفاعل النووي، المعروف سابقا باسم الكومة الذرية، كان كومة من اليورانيوم والجرافيت، وكان جهازًا يستخدم لبدء والتحكم في عدد النيوترونات المتفاعلة مع اليورانيوم للبقاء على سلسلة تفاعلات نووية مستدامة، من دون زيادة للتفاعل حتى لا يحدث انفجار. ويتم تحديد عدد النيوترونات المتفاعلة مع أنوية اليورانيوم بواسطة قضبان من الكادميوم موزعة بين قضبان الوقود، يمتص الكادميوم النيوترونات الزائدة.