​Что такое реактор, и по каким принципам работает каждый вид устройства?

  • ​Что такое реактор, и по каким принципам работает каждый вид устройства?

Давайте первоначально разберемся, что такое реактор как физическая единица, уточним, по каким принципам действует такое реально существующее или гипотетическое устройство. Ведь не секрет, что в XX веке учеными-физиками даже спроектирован реактор сингулярный, который не вышел из разряда опытовых, но теоретически способен осуществлять забор энергии космической черной дыры в тот момент, когда происходит в космическом пространстве процесс излучения или заметны вообще последствия внутреннего взрыва в галактике, испарение черных дыр. Идея, конечно же, фантастическая, но она имеем место быть, так как будоражит умы обывателей, но в первую очередь физиков-теоретиков, киношников.

реактор

Отметим, что теория сингуляторного реактора настолько привлекательна, что сценаристы таких кассовых фантастических фильмов, как «Звездные войны», «Космические рейнджеры», «Вавилон-5», вплетают подобный реактор в остросюжетную канву динамичной истории. Умы ученых способны вершить судьбу человечества, создавая гипотетически возможные реакторы.

Но в данной статье, в большей степени, раскроем информацию о реальных реакторах, их функционале и принципах действия.

Что такое реактор и каковы закономерности его работы?

Если брать во внимание усредненное понимание слова «реактор», то стоит описать данное физико-химическое понятие, как устройство, действие которого основано на преображении элементов с одного состояния в другое, при условии, когда внутри реактора происходят различные типы реакций, а они могут быть физическими, химическими или даже биологическими. Такая градация зависит от материи, на базе которой будет продуцироваться необходимая энергия.

Что такое реактор

В зависимости от вида реакторов определяются и принципы работы устройства по выработке энергии. Рассмотрим подробно каждый вид.

Реакторы из сферы микробиологии: как работают и для чего их применяют

Живем и часто не задумываемся, откуда берутся те или иные медицинские и лекарственные препараты. Кажется, что достаточно лишь заказать опытному фармацевту изготовление таблеток и микстур по рецепту, оплатить работу и лечиться себе на здоровье. Но это далеко не так, потому что в современной биотехнической промышленности используют реакторы, благодаря которым изготавливаются целые партии продуктов фармацевтики, важных вакцин, пищевых добавок, ферментных препаратов. Без биореакторов не обойтись, если надо выполнить согласно всем требованиям производство полисахоридов и нефтедеструкторов. Основные характеристики биологического реактора очень мощные, показательные, поэтому все процессы выполняются согласно установленной эффективной технической процедуре. Первым ученым, который внедрил биореакторы в промышленность стал микробиолог СССР М.Д. Утенов, добившись в ходе исследований убедительных положительных результатов.

Назовем основные технические характеристики биореактора и сферу его применения:

  • Реактор микро-биологической сферы способен создавать оптимальные условия для культивирования клеток и полезных микроорганизмов, как основа для создания вакцин и медицинских синтетических препаратов.
  • Благодаря наличию внутри реактора газовой, жидкостной, кислородной составляющих появляется возможность сформировать условия для дыхания, питания, метаболизма тех или иных микроорганизмов.
  • Без биореактора невозможно качественно выполнить процесс микробиологического синтеза.

Основные виды биореакторов

  • Механические;
  • Аэрлифтные;
  • Газо-вихревые;
  • Аэробные;
  • Анаэробные;
  • Комбинированные, то есть аэробно-анаэробные. В таких реакторах культивируется разные виды культур.

Таким образом, биореакторы мало напоминают ядерный реактор, но все же способны в химико-биологической сфере выполнить преобразование одних элементов в другие, выдавая в результате синтез культур, приводящих к формированию нужных клеток, развитие полезных или патогенных микроорганизмов. Биологическая система реактора решает массу полезных задач для человечества.

Реакторы из сферы ядерной физики: как действуют и для чего их применяют

Самые большие реакторы - ядерные. О них далее пойдет речь. Основные задачи работы атомного реактора проявляются в управлении ядерной реакции, которая обязательно сопровождается выделением энергии.

Схожие по схеме работы и мощности – термоядерные реакторы. Все основные теории о данном устройстве в разные периоды времени сформулировали такие великие ученые с мировым именем, как Андрей Сахаров, Олег Лаврентьев, Игорь Тамм, Лев Арцимович.

Любое устройство ядерного реактора трудно представить без проявления ядерной реакции или ядерного превращения, которые возможны только из-за того, что в определенный момент происходит изменение состава ядра. В ситуации, когда в ходе ядерной реакции выполнится рост количества нуклонов в ядре, тогда будет запущена в реакторе термоядерная реакция или же такой процесс еще называют ядерным синтезом.

ФактАтомные ядра состоят из двух типов нуклонов – протонов или нейтронов. Количество вырабатываемой энергии всецело зависит от наличия нуклонов в ядре.

Главные особенности работы ядерного реактора нельзя рассматривать без связки с таким физическим явлением, как кинетическая энергия или движущая энергия. По физическим законам кинетика частиц провоцирует тепловое движение атомов. И все потому, что внутренние частицы реактора начинают движение, ударяются с атомами, провоцируя возникновение цепной реакции.

Реакторы из сферы энергетики и электрики: как запускаются и для чего их применяют

Кто из читателей знал, что процесс заземления магистрали возможно выполнять при помощи специального электрического реактора? Действительно в энергетике широко известен дугогасящий реактор, который используют в процессе заземления нейтрального кабеля с трехфазной сети. Такой тип оборудования противодействует возникновению электрической дуги, из-за горения которой повреждается изоляция, а такой дефект в магистрали стремительно приводит к опасному короткому замыканию в сети и отключению электроэнергии.

дугогасящий реактор

Еще один тип реактора энергетики – сглаживающий. Его задача – снижать пульсацию выпрямленного тока в сети.

А вот электрический агрегат, предназначенный для контроля и ограничения ударного тока, возникающего в момент короткого замыкания.

Таким образом, в электрике применяется как минимум три вида реакторов, при помощи которых обеспечивают безопасность сети и контроль работы силовых агрегатов.

Реакторы из сферы химии: как работают и для чего их используют

Химические реакторы имеют узкую специализацию. Ученые определили им место эксплуатации в химической, целлюлозной, фармацевтической, парфюмерной сфере, когда в лабораторных условиях изготавливается нужная продукция. Внутри химических реакторов происходят заданные реакции, следствием которых происходит кристаллизация, плавление, гомогенезация заданных в программу компонентов.

Таким образом, в разного рода науках научились использовать реакторы. Перед ними ставятся ранние задачи, но результат всегда один – надо на выходе получить продукт, необходимый для жизнедеятельности человечества. Законы химии, физики, биологии «запускают» реакторы и поддерживают их функционирование нужный период.

08.04.2019 17:00:09
0
1793

Комментарии:

Внимание: HTML символы запрещены!
Я прочитал Политика безопасности и согласен с условиями