Кіріспе

Ядролық реактордың активтік аймағы – ядролық отынды қамтитын және ядролық реакциялар мен жылудың пайда болуын қамтамасыз ететін реактордың бөлігі. Әдетте, отын – мыңдаған жеке отын ұяшықтарында орналасқан аз байытылған уран. Активтік аймаққа құрылымдық элементтер, нейтрондарды баяулату және реакцияны басқару құралдары, сондай-ақ отыннан жылуды реактордан тысқары қажетті жерге беруге арналған жүйелер де кіреді.

Сумен реттелетін реакторлар

Қысымды су реакторының немесе қайнатылған су реакторының өзегінде, диаметрі үлкен гельді қалам сияқты, әрқайсысы шамамен 4 метрлік отын таяқшалары болады. Олар "отын жинақтары" деп аталатын топтамаларда жүздеген данаға біріктіріледі. Әрбір отын таяқшасының ішінде уран немесе, көбінесе, уран оксиді таблеткалары тізбектей орналасқан. Сондай-ақ, өзектің ішінде борон, гафний немесе кадмий сияқты, нейтрондарды оңай сіңіретін заттардан жасалған басқару таяқшалары да орналасқан. Басқару таяқшалары өзектің ішіне түсірілгенде, олар нейтрондарды сіңіріп алып, тізбекті реакцияға қатысуына кедергі келтіреді. Ал басқару таяқшалары алынғанда, көбірек нейтрондар жақын маңдағы отын таяқшаларындағы 235U (U 235) немесе 239Pu (Pu 239) ядроларына тиіп, тізбекті реакцияны күшейтеді. Реактордың ішінде орналасқан өзектік қаптама су ағынын басқарып, өзектің ішіндегі ядролық реакцияларды салқындатады. Бөліну реакциясының жылуын су алып шығарады, сонымен қатар нейтрондық реакцияларды тежеп тұрады.

Графитпен реттелетін реакторлар

Сонымен қатар, графитпен баяулатылатын реакторлар да қолданылады. Олардың бірі нейтрондық баяулағыш ретінде қатты ядролық графит ал, салқындатқыш ретінде қарапайым суды пайдаланады. Кеңес Одағында жасалған РБМК ядролық реакторын қараңыз. Осы типтегі реактор Чернобыль апатына себеп болған. Advanced Gas cooled Reactor – британдық жобадағы реактордың активтік аймағы графитті нейтрондық баяулағыштан тұрады, онда отын жинақтары орналасқан. Көмірқышқыл газы салқындатқыш ретінде жұмыс істейді және активтік аймақ арқылы айналып, жылуды шығарып тастайды. Графитті баяулағыш ретінде пайдаланатын бірнеше тәжірибелік реакторлар да болды, мысалы, кешенді тас төсегі реакторы және балқытылған тұз реакторы эксперименті.