← שלושה גילויים קצרים ב־WatWat
זוהר כחול של קרינת צ׳רנקוב סביב ליבת כור מחקרי בתוך בריכת מים
טכנולוגיה

כשעוצרים בכור, הביקוע נפסק מיד. אבל החומרים הרדיואקטיביים שנוצרו בו בזמן הפעולה אינם נעלמים באותו רגע, והם ממשיכים להתפרק לבדם. מה זה משאיר מאחור, ולמה צריך לקרר שנים קדימה?

מדידה פיזיקלית

ההתפרקות שלהם פולטת חלקיקים ומשחררת חום, ולכן הכור ממשיך להתחמם מבפנים גם אחרי שכובה. מיד אחרי הכיבוי מדובר באחוזים בודדים מההספק המקורי, וזה יורד לאט מאוד. לכן מאוחסנים בבריכות מים במשך שנים. הזוהר הכחול שרואים בבריכות אינו הדלק עצמו אלא , הבזק שנוצר כשחלקיקים טעונים נעים במים מהר מהאור במים.

האינטואיציה אומרת שכור הוא כמו מנוע: מכבים, ונעצר. החלק הראשון נכון לגמרי. מוטות בקרה שבולעים נויטרונים נכנסים פנימה, תגובת השרשרת נקטעת בשניות, וייצור ההספק מפסיק.

מה שלא נפסק הוא מה שכבר נוצר. כל גרעין שהתבקע הותיר אחריו שברים, ורבים מהם רדיואקטיביים בעצמם ודועכים בקצב משלהם. כל דעיכה כזאת משחררת אנרגיה, ואנרגיה בתוך מוצק היא חום.

הסדר גודל הוא מה שהופך את זה לקריטי. מיד אחרי הכיבוי מדובר בכששה אחוזים מן ההספק המקורי, ובכור גדול אלה עשרות מגה־ואט של חימום ללא הפסקה. הוא דועך מהר בהתחלה ואז לאט מאוד, ולכן מוטות דלק משומשים שוכבים בבריכות מים שנים.

זו בדיוק הסיבה שכשל קירור אחרי כיבוי הוא תרחיש מסוכן, כפי שקרה בפוקושימה: הכורים נעצרו כמתוכנן, והצונאמי חיסל את אספקת החשמל למשאבות. מה שנשאר היה בלי לאן ללכת. חישובי החום תלויים בהרכב הדלק ובמשך ההפעלה, ולכן הם הערכות מבוססות ולא מספר יחיד. והזוהר הכחול בבריכות, אגב, אינו הדלק אלא המים.

wat. מיד אחרי הכיבוי הדלק עדיין מייצר אחוזים בודדים מההספק המקורי, רק בחום.

wat wat

זו הסיבה שכשל קירור אחרי כיבוי הוא עדיין תרחיש מסוכן, כפי שקרה בפוקושימה כשהכור כבר לא ייצר חשמל.

איך יודעים?

חום השארית נמדד ישירות בעליית טמפרטורת המים בבריכות, ומחושב מתוך ידע על שרשראות הדעיכה של תוצרי הביקוע.

מדידה פיזיקליתידע מבוסס

מה עדיין לא יודעים?

קצב הדעיכה תלוי בהרכב הדלק ובמשך ההפעלה, ולכן חישובי חום השארית הם הערכות מבוססות ולא מספר יחיד.

למדתם משהו?

Oak Ridge National Laboratory

מכאן ממשיכים

מה עוצר תאים סולריים חדשים מלהחליף את הסיליקון?אנרגיהמה הפך אנרגיה ניידת מרעיון למשהו שכולנו נושאים בכיס?אנרגיהאיפה פעל כור גרעיני שני מיליארד שנה לפני שהמצאנו אחד?גרעין

רוצים עוד משהו ששווה לספר?

מתחילים בשלושה גילויים קצרים. בלי הרשמה ובלי לבחור הכול מראש.

תפתיעו אותי
על WatWat ואיך נבדקים המקורות