Reaktor jądrowy

Reaktor jądrowy

Edytuj

Receptura
8 + 500 + 500 + 500 + 500 → 1
Łącznie surowce
4.8k + 500 + 3k + 1k + 1k + 500
Kolor na mapie
Zdrowie	500 650 800 950 1250
Wielkość stosu	10
Rozmiar po postawieniu	5×5
Zużycie energii	40 52 64 76 100 MW (spalinowy)
Heat output	40 52 64 76 100 MW heat
Maksymalna temperatura	1000 °C
Czas wydobycia	0.5
Rodzaj prototypu	reactor
Nazwa wewnętrzna	nuclear-reactor
Wymagane do zbadania
Produkowane w
Akceptowane paliwo

Reaktor jądrowy wytwarza ciepło w wyniku reakcji zachodzących w uranowych ogniwach paliwowych. Ciepło może zostać wykorzystane do produkcji pary w wymiennikach ciepła, używaną m.in. do produkcji elektryczności. W odróżnieniu od innych metod pozyskiwania energii, reaktory jądrowe zawsze pracują z jednakową mocą - każde ogniwo paliwowe wypala się w czasie 200 sekund niezależnie od aktualnego obciążenia (poboru mocy) i temperatury w reaktorze. Aby zapobiec marnowaniu paliwa nadmiar wytworzonej energii można zmagazynować w akumulatorach lub w postaci pary w zbiorniku stokażowym.

Wypalanie się paliwa jądrowego nie powoduje jego całkowitego zniknięcia. Zamiast tego otrzymuje się zużyte ogniwa paliwowe, zawierające przereagowany uran. Uran ten można odzyskać przy użyciu wirówek.

Pojemność cieplna reaktorów jądrowych wynosi 10 MJ/°C. Wynika z tego, że każdy reaktor przechowuje 5 GJ ciepła w typowym zakresie pracy od 500°C do 1000°C i potrzebuje 4,85 GJ by nagrzać się od 15°C do 500°C przy uruchomieniu.

Reaktory współpracujące

Reaktory pracujące w swoim bezpośrednim sąsiedztwie działają ze zdwojoną wydajnością cieplną. Pojedynczy reaktor ma moc cieplną równą 40 MW, ale już dwa reaktory pracujące w skojarzeniu osiągają sumaryczną moc 160 MW.

Efekt ten (tzw. premia od sąsiedztwa) występuje gdy:

• Dwa reaktory przylegają do siebie wszystkimi trzema przyłączami cieplnymi.
• Oba reaktory pracują (tzn. mają paliwo).

Podwójny szereg

Najbardziej wydajne ustawienie baterii reaktorów współpracujących to podwójny szereg o dowolnej długości (liczbie reaktorów). Dla parzystej liczby reaktorów, całkowita moc baterii wyniesie:

160n - 160 MW

(gdzie n = całkowita liczba reaktorów pracujących - posiadających paliwo). Przedzielenie szeregu w dowolnym miejscu może być konieczne ze względów logistycznych, lecz powoduje utratę 160 MW mocy na każdą tego typu przerwę.

Nieparzysta liczba reaktorów jest mniej korzystna ze względu na częściową utratę efektu "niesparowanego" reaktora. Niemniej jednak powinien on być ustawiony w jednym z szeregów. Tworzenie szeregów o różnych długościach i nie pokrywających się również nie jest korzystne, gdyż układ ten nie wykorzystuje pełnego potencjału, płynącego z efektu sąsiedztwa.

Rozważania te odnoszą się w szczególności do układów o dużej liczbie reaktorów, które występować będą jedynie przy budowaniu bardzo dużych fabryk, z uwagi na stosunkowo dużą moc jednostkową reaktorów. Dla przykładu: bateria reaktorów o rozkładzie 5x2 wytwarza moc wielkości 1440 MW (1,44 GW) tj. równowartość 1600 silników parowych lub 24 000 ogniw słonecznych.

Kwadrat

Jest to teoretycznie najlepsze rozmieszczenie reaktorów, w którym każdy reaktor posiada maksymalną możliwą liczbę sąsiadów. W takim układzie, całkowita moc baterii reaktorów wyniosłaby:

200n - 160×sqrt(n) MW

gdzie sqrt(n) to pierwiastek kwadratowy z liczby reaktorów.

Układ taki jest jednak niezbyt praktyczny ponieważ nie pozostawia miejsca na podajniki dosyłające paliwo do reaktorów i odbierające zużyte ogniwa. Jedyną możliwością jest w tej sytuacji ręczne ładowanie i rozładowywanie reaktorów, ponieważ postać gracza może przemieszczać się przez ciepłowody.

Ponadto, ewentualny zysk energii w tym układzie, w porównaniu do podwójnego szeregu, nie jest duży. Po przekształceniu powyższych wzorów otrzymuje się wyrażenie na stosunek mocy układu kwadratowego do szeregowego w postaci (1.25n - sqrt(n)) ÷ (n - 1) i tak: dla 4 reaktorów stosunek ten wynosi 1, dla 16 reaktorów - 1,07, dla 100 reaktorów - 1,16. Graniczną wartością jest stosunek 1,25, osiągany w miarę, jak liczba reaktorów rośnie do nieskończoności.

Wybuch

Jeśli reaktor nagrzany do temperatury powyżej 900°C ulegnie zniszczeniu w wyniku uszkodzeń, wybuchnie w sposób identyczny, jak bomba atomowa. Wybuch reaktora ma dostateczną siłę by zniszczyć sąsiednie reaktory, wywołując tym samym reakcję łańcuchową. [1]

Zobacz również

• Produkcja energii elektrycznej
• Ciepłowód
• Turbina parowa
• Samouczek - Energia jądrowa