בתשובה להאייל האלמוני, 30/12/07 22:55
 |
|
 |
||
|
||||
 |
גם אני הופתעתי מהעובדה הזאת. הסיבה פשוטה - תגובת השרשרת הלא מבוקרת היא כל כך אלימה, שבתוך מספר מליארדיות השניה החומר הבקיע מפסיק להוות מאסה קריטית ותגובת השרשרת נפסקת כאשר חלק זניח לחלוטין מהחומר הבקיע הספיק להתבקע. למשל, אם מישהו היה מניח גוש אורניום במרכז של חדר ומוסיף עליו עוד גוש אורניום שביחד היו מהווים מאסה קריטית, סביר שכל מי שנמצא בחדר ימות, אבל קירות החדר ישארו לעמוד על תילם. פצצה גרעינית היא מלאכת מחשבת של שימוש בחומר בקיע, חומרי נפץ רגילים ונפצים מיוחדים שמתוזמנים היטב על מנת ליצור גוש דחוס של חומר בקיע ולשמור אותו כך לפרק זמן ארוך מספיק על מנת שחלק ניכר ממנו יעבור תגובת שרשרת. כור זה סיפור אחר לגמרי - פה צריך לבנות מערכת משוב שתשמור על על שטף קבוע של נייטרונים בכור. זה ניתן לביצוע ע''י משחק בכמות של הדלק הגרעיני ושל חומר בולע נייטרונים (למשל קדמיום). בד''כ הכור בנוי כך, שאם תגובת השרשרת תצא משליטה, המבנה של הכור יותך והוא יקרוס בצורה כזאת שתגובת השרשרת תפסק לחלוטין. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
תיקון קל לפסקה האחרונה: אכן, כור דורש מערכת משוב שתשמור על שטף קבוע של ניטרונים, בדרך כלל על ידי הכנסה או הוצאה של מוטות בולעי ניטרונים (ביום יום יותר הוצאה, כי כמות החומר הבקיע בכור נורמלי פוחתת עם הזמן). באשר למבנה הכור - תכנון כמו זה שאתה מתאר הוא למעשה העדרו של תכנון להתמודדות עם מקרים של כשלים כאלה או אחרים, והוא הסיבה לפיצוץ בצ'רנוביל. כורים מערביים תוכננו כך שבמקרה של תגובת שרשרת "מאיצה", החום שנוצר מאדה את המים שמאטים את הניטרונים, ובלי כמות מספיקה של ניטרונים איטיים התגובה נפסקת כמעט לחלוטין. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כל ברכת המים הגדולה מתאדה? לא שאני חולק עליך אבל נראה לי שהקיטור שנוצר יכול בעצמו להתעופף לכל עבר עם הג'יפה שבסביבה. לא? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כן. ואז מה? אז פוצצת את דוד המים, שברת קיר או שניים, ועשית הרבה בלאגאן. אבל מה שחשוב הוא מה שאין לך: אין לך פצצת אטום. עשית נזק לכור, לא חיסלת את כל מי שחי במחוז. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושב ששכ"ג מוטרד מענן גדול של קיטור שדוחף סטרונציום 90 (או מה שזה לא יהיה) לתוך הרוח. זה נשמע כמו בדיוק משהו שיחסל את כל מי שחי במחוז. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הפיצוץ בצ'רנוביל היה בעצם פריצה של גזים (לאו דווקא מים) מכל החומרים שהתאדו בתוך מבנה הכור, אז תיאורטית הקיטור יכול בעצמו לגרום נזק. בכל מקרה, לא צריך שכל המים יתאדו. יש גבול עליון לקריטיקליות של הכור (קריטיקליות של כור מתפקד ותקין היא 1), וסביר מאוד להניח שכבר אחרי שחלק קטן מהמים התאדה היא תרד מתחת ל 1. בכורי כוח מודרניים אין בריכה אלא רק צינורות. המים נמצאים בלחץ גבוה כדי לאפשר להם להשאר נוזלים בכמה מאות מעלות לטובת חילוף חום יעיל יותר. אני לא יודע איך מטפלים בקיטור שנוצר בליבה (אולי מתכננים נקודות שבהם האדים והמים יפרצו אל מיכלים?) אבל בכל מקרה ברגע שהטמפרטורה בכור עוברת את נקודת הרתיחה של המים, והמים מתחילים לרתוח, הקריטיקליות כבר צונחת ולא צריך לדאוג שמבנה הליבה או הכור יפרץ (כי הטמפרטורה יכולה רק לרדת). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לא הבנתי למה מהרגע שהטמפרטורה בכור עוברת את נקודת הרתיחה של המים, והמים מתחילים לרתוח, הקריטיקליות כבר צונחת ולא צריך לדאוג שמבנה הליבה או הכור יפרץ. הטמפרטורה (והלחץ) נשארים קבועים (או יכולים רק לרדת) כל עוד המים רותחים, או במילים אחרות, כל עוד הקיטור רווי. מהרגע שגמרתי להרתיח את כל המים (כלומר, מהרגע ששיחנתי את הקיטור) מה מונע מהטמפרטורה לעלות? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
המים מאטים את הניוטרונים, אם אין מים הניוטרונים מהירים מכדי להמשיך ולהשתתף בתהליך הביקוע. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
האורניום שמשמש כדלק ברוב כורי הכוח הוא אורניום מועשר קלות. יש בו הרבה יותר חומר לא בקיע מאשר חומר בקיע, ולכן אי אפשר לייצר תגובת שרשרת (כלומר קריטיקליות גדולה מ 1) מדלק גרעיני (ולא משנה כמה), אם לא נקיים כמה תנאים נוספים. אחד מהתנאים האלה הוא שהניטרונים יהיו איטיים, ומה שמאט אותם בכור כוח הם המים, ע"י התנגשויות של הניטרונים עם אטומי המימן. כל עוד הכל בסדר בכור, הקריטיקליות נשארת 1 וכמות החום המיוצרת בו היא קבועה. למים יש תפקיד חשוב נוסף והוא להוציא את החום הזה מהליבה ולמשור על טמפרטורה קבועה של כמה מאות מעלות. אם הקריטיקליות עולה מעל 1 (כמובן שלא אוכל לחשב, אבל 1.001 נשמע לי מספר יותר מדי גבוה), כמות החום המיוצר גדלה במהירות והטמפרטורה עולה במהירות, והמים מתחילים לרתוח. רק כאשר יש מספיק מים בכור יש מספיק ניטרונים איטיים, ומספיק שחלק קטן מהמים יתאדה כדי שתגובת השרשרת תפסק (כי צפיפות הקיטור נמוכה בהרבה מזו של המים, וחלק מהניטרונים לא מאטים מספיק). הטמפרטורה הזאת היא נמוכה בהרבה מטמפרטורת ההתכה של שאר החומרים המבניים בכור ולכן הכור עצמו לא יינזק. אני משער שמערכת המים בכורים בנויה כך שמים לא יכולים להתעבות חזרה בתוך הליבה לאחר שרתחו (מספיק ליצור מעין שסתום שיפרץ ויוריד את הלחץ במערכת, ואז טמפרטורת הרתיחה יורדת וכל המים עוברים כקיטור למיכל חלופי ומתעבים בו. לא כדאי לתת להם לצאת כי הם רדיואקטיביים) - בכל מקרה, גם אם אין מערכת כזו, לא צריך לדאוג יותר מדי. הכור למעשה כבוי בשלב הזה (גם אם יקח לו זמן להתקרר) וקשה להניח שיתקיימו בו כל התנאים הדרושים להפעלה ספונטנית מחדש (שהם יחסית קיצוניים ביחס להפעלה רגילה). הבעיה בכורים רוסיים ישנים, כמו זה בצ'רנוביל, היא שכאשר הטמפרטורה בהם עולה המים כמובן מתחילים לרתוח ולא מצליחים להוציא החוצה את החום מהליבה - אבל המערכת שמאטה את הניטרונים לא קשורה אליהם ולכן אין שום ריסון לעליית החום ולכן הם נמסים ומתפוצצים... |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
תודה. אם הבנתי נכון, המים המשמשים להאטת הניטרונים, אלה אותם מים המשמשים ליצירת הקיטור (BFW) שמסובב את הטורבינות (בשביל זה מפעילים את כל העסק הזה שנקרא "תחנת כח גרעינית"), ולכן יש לנו משוב שלילי מובנה במערכת, להבדיל מכורים מסוג צ'רנוביל בהם מדובר בשתי מערכות מים נפרדות. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כמעט נכון. למעשה המים שעוברים בכור לא מתאימים לייצור קיטור כי הם מלוכלכים בכל מיני חתיכות רדיואקטיביות, ולכן משתמשים בהם לחימום מים אחרים והם אלה שמסובבים את הטורבינות. הכור בצ'רנוביל השתמש במים להעברת החום החוצה אבל להאטת הניטרונים שימש יסוד קל אחר. יש לציין שהמשוב השלילי הזה מיועד למקרי חירום קיצוניים במיוחד. הרבה לפני שזה קורה, המוטות בולעי הניטרונים (להבדיל מהמאטים), שבעזרתם מווסתים את הקריטיקליות, אמורים לצנוח לתוך הליבה, ויש גם מוטות נוספים ונוזלים ייעודיים למקרים כאלה. רתיחת המים היא המוצא האחרון. בצ'רנוביל הליבה התעוותה לפני שחרור המוטות הבולעים והם לא נכנסו עד הסוף. |
|
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |