संपीडित भारी जल रिऐक्टर

Pressurised Heavy Water reactor

दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (PHWR) एक प्रकार का परमाणु रिएक्टर है जिसका उपयोग बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है। इसे परमाणु विखंडन को सक्षम करने के लिए भारी पानी (ड्यूटेरियम ऑक्साइड) को मॉडरेटर और शीतलक दोनों के रूप में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर (PHWR):

   बुनियादी कार्य सिद्धांत

       पीएचडब्ल्यूआर ईंधन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम (या थोड़ा समृद्ध यूरेनियम) का उपयोग करते हैं। प्राकृतिक यूरेनियम हल्के जल रिएक्टरों के लिए आवश्यक संवर्धन प्रक्रिया से नहीं गुजरता है।

       भारी पानी का उपयोग मॉडरेटर (प्रभावी विखंडन के लिए न्यूट्रॉन को धीमा करने के लिए) और शीतलक (रिएक्टर कोर से गर्मी को हटाने के लिए) दोनों के रूप में किया जाता है।

   संयम और शीतलन

       भारी पानी विखंडन प्रतिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होने वाले तेज़ न्यूट्रॉन को धीमा कर देता है जिससे आगे विखंडन की संभावना बढ़ जाती है, जिससे श्रृंखला प्रतिक्रिया बनी रहती है।

       परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न गर्मी को भारी जल शीतलक द्वारा दूर ले जाया जाता है।

   सुरक्षा और नियंत्रण तंत्र

       न्यूट्रॉन को अवशोषित करने वाली सामग्रियों से बनी नियंत्रण छड़ों का उपयोग परमाणु प्रतिक्रियाओं को विनियमित करने के लिए किया जाता है।

       भारी जल शीतलक एक सुरक्षा विशेषता के रूप में भी कार्य करता है, अतिरिक्त न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, जो प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने में मदद करता है।

   विद्युत उत्पादन

       विखंडन प्रक्रिया से उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग शीतलक जल से भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

       उच्च दबाव वाली भाप जनरेटर से जुड़े टरबाइन को घुमाती है, जिससे बिजली पैदा होती है।

गणितीय समीकरण

PHWR की कार्यप्रणाली में मानक भौतिकी के क्षेत्र के भीतर विशिष्ट गणितीय समीकरण शामिल नहीं होते हैं, बल्कि परमाणु और थर्मोडायनामिक सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है। इन रिएक्टरों के विश्लेषण और इंजीनियरिंग में परमाणु प्रतिक्रियाओं और गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं की समझ शामिल है।

आरेख

दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर का एक सरलीकृत आरेख इस तरह दिख सकता है:

 Pressurized Heavy Water Reactor (PHWR)
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 | Fuel Rods (Natural Uranium)             |
 |                                         |
 |               Nuclear Reactor Core       |
 |               (Moderation & Fission)     |
 |                                         |
 |               Heavy Water (D2O)         |
 |               (Coolant & Moderator)     |
 |                                         |
 |                Steam Generation          |
 |                and Turbine               |
 |                                         |
 |                Electricity Generation   |
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यह आरेख PHWR के प्रमुख घटकों को दर्शाता है, जिसमें ईंधन छड़ें, रिएक्टर कोर, भारी पानी, भाप उत्पादन और बिजली उत्पादन शामिल हैं।

प्रमुख बिंदु

•    पीएचडब्ल्यूआर भारी पानी का उपयोग मॉडरेटर और शीतलक दोनों के रूप में करते हैं।
•    भारी पानी न्यूट्रॉन को धीमा कर देता है और रिएक्टर से गर्मी निकाल देता है।
•    परमाणु विखंडन से उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो बिजली उत्पादन के लिए टर्बाइन चलाती है।

संक्षेप में

दबावयुक्त भारी जल रिएक्टर दुनिया के विभिन्न हिस्सों में बिजली उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे प्राकृतिक यूरेनियम और भारी पानी को मॉडरेटर और शीतलक के रूप में उपयोग करके बिजली उत्पादन के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करने की एक प्रभावी और सुरक्षित विधि प्रदान करते हैं।