Nu este atât de dezastruoasă cât pare
Utilizarea termenului "critică" poate părea contra-intuitivă ca modalitate de a descrie normalitatea. În limbajul de zi cu zi, cuvântul deseori descrie situații cu potențial de dezastru. Cu toate acestea, în contextul energiei nucleare, "criticitatea" indică faptul că un reactor funcționează în condiții de siguranță.
Criticitatea este un stat echilibrat
Reactoarele nucleare utilizează tije de combustibil de uraniu - tuburi metalice lungi, subțiri, din zirconiu care conțin pelete de material fisionabil - pentru a crea energie prin fisiune. Fisiunea este procesul de divizare a nucleelor atomilor de uraniu pentru a elibera neutronii care, la rândul lor, împart mai mulți atomi, eliberând mai multe neutroni. Criticitatea înseamnă că un reactor controlează o reacție de lanț de fisiune susținută, în care fiecare eveniment de fisiune eliberează un număr suficient de neutroni pentru a menține o serie de reacții în desfășurare.
În starea echilibrată a criticității, barele de combustibil din interiorul unui reactor nuclear produc și pierd un număr constant de neutroni, iar sistemul de energie nucleară este stabil.
Fisiunea produce o mare cantitate de energie sub formă de căldură și radiație foarte ridicată. De aceea, reactoarele sunt adăpostite în structuri sigilate sub cupole groase din beton armat metalic. Centralele electrice utilizează această energie și căldură pentru a produce aburi pentru a genera generatoare care produc energie electrică.
Controlul criticității
Atunci când un reactor începe, numărul de neutroni crește încet într-o manieră controlată. Buclele de control de absorbție a neutronilor din miezul reactorului sunt utilizate pentru calibrarea producției de neutroni. Tijele de comandă sunt realizate din elemente de absorbție a neutronilor, cum ar fi cadmiu, bor sau hafniu.
Cu cât sunt mai adânci tijele care sunt coborâte în miezul reactorului, cu atât mai multe neutroni vor absorbi tijele și va avea loc mai puțin fisiune. Tehnicienii trag în sus sau în jos tijele de control în miezul reactorului, în funcție de necesitatea mai mult sau mai puțin a fisiunii, producției de neutroni și a puterii.
Dacă apare o defecțiune, tehnicienii pot scoate de la distanță tije de control de la distanță din miezul reactorului pentru a absorbi repede neutronii și a opri reacția nucleară .
Ce este supercriticitatea?
La pornire, reactorul nuclear este pus pe scurt într-o stare care produce mai multe neutroni decât se pierd. Această stare este numită stare "supercritică", care permite populației de neutroni să crească și să producă mai multă putere. Când se atinge producția de energie dorită, se fac ajustări pentru a pune reactorul în stare critică care susține echilibrul neutronilor și producția de energie. Uneori, cum ar fi întreruperea alimentării sau alimentarea cu combustibil, reactoarele sunt plasate într-o stare "subcritică", astfel încât producția de neutroni și energie să scadă.
Departe de starea îngrijorătoare sugerată de numele său, critica este o stare de dorit și necesară pentru o centrală nucleară care produce un curent consistent și constant de energie.