La découverte du neutron était un signe avant-coureur de l'ère atomique de l'humanité, puisque dans les mains des physiciens il y avait une particule capable, en raison de l'absence de charge, de pénétrer dans n'importe quel noyau, même lourd. Au cours d'expériences sur le bombardement de noyaux d'uranium par des neutrons, menées par le physicien italien E. Fermi, des isotopes radioactifs et des éléments transuraniens, neptunium et plutonium, ont été obtenus. Ainsi, il est devenu possible de créer un réacteur nucléaire - une installation qui surpasse dans sa puissance énergétique tout ce qui a été créé auparavant par l'humanité.
Un réacteur nucléaire est un appareil où se produit une réaction de fission nucléaire contrôlée, basée sur le principe de la chaîne. Ce principe est le suivant. Les noyaux d'uranium bombardés par les neutrons se désintègrent et forment plusieurs nouveaux neutrons qui, à leur tour, provoquent la fission des noyaux suivants. Dans ce processus, le nombre de neutrons augmente rapidement. Le rapport du nombre de neutrons dans une phase de fission au nombre de neutronsla phase précédente de la désintégration nucléaire est appelée le facteur de multiplication.
Pour contrôler une réaction nucléaire, il faut un réacteur nucléaire, qui est utilisé dans les centrales nucléaires, les sous-marins, les brise-glaces nucléaires, dans les installations nucléaires expérimentales, etc. Une réaction nucléaire incontrôlée conduit inévitablement à une explosion d'une puissance destructrice colossale. Ce type de réaction en chaîne est utilisé exclusivement dans les bombes nucléaires, dont l'explosion est le but de la désintégration nucléaire.
Réacteur atomique, dans lequel les neutrons libérés se déplacent à grande vitesse, afin de contrôler la réaction, il est équipé de matériaux spéciaux qui absorbent une partie de l'énergie des particules élémentaires. Ces matériaux, qui ont la capacité de réduire la vitesse et l'inertie des neutrons, sont appelés modérateurs de réaction nucléaire.
Le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire est le suivant. Les cavités internes du réacteur sont remplies d'eau distillée circulant à l'intérieur de tubes spéciaux. Le réacteur nucléaire s'allume automatiquement lorsque des barres de graphite sont retirées de la zone active, qui absorbent une partie de l'énergie des neutrons. Avec le début d'une réaction en chaîne, une énorme quantité d'énergie thermique est libérée, qui, circulant dans le cœur du réacteur, atteint les éléments combustibles. En même temps, l'eau est chauffée à une température de 320 oС.
Ensuite, l'eau du circuit primaire, se déplaçant à l'intérieur à travers les tubes du générateur de vapeur, dégage l'énergie thermique reçue du noyauréacteur, l'eau du circuit secondaire, tout en n'entrant pas en contact avec celle-ci, ce qui exclut la pénétration de particules radioactives à l'extérieur du hall du réacteur.
La suite du processus n'est pas différente de ce qui se passe dans n'importe quelle centrale thermique - l'eau du circuit secondaire, qui s'est transformée en vapeur, fait tourner les turbines. Et les turbines activent des générateurs électriques géants, qui génèrent de l'électricité.
Le réacteur nucléaire n'est pas une invention purement humaine. Étant donné que les mêmes lois de la physique s'appliquent dans tout l'univers, l'énergie de la désintégration nucléaire est nécessaire pour maintenir la structure ordonnée du cosmos et de la vie sur Terre. Les réacteurs nucléaires naturels naturels sont des étoiles. Et l'un d'eux est le Soleil, qui, avec son énergie de fusion thermonucléaire, a créé toutes les conditions pour l'émergence de la vie sur notre planète.
