Nuclear Reactor Rods Position Control System

Abstract

The discovery of nuclear fusion in December 1938 by chemists Otto Hahn and Fritz Strassman was a sign of epochal significance because it opened for humanity new sources of internal energy. It was an important discovery in the first path of the XX century because the World population is growing, as is energy consumption, so fossil fuels could be exhausted by 2050[1]. So the next step was development a such system which can provide safety transformation of the heat energy from fission reaction into electrical. The first usage attempt of nuclear energy was the Manhattan Project 1942–1946, initiated during World War II, brought together leading scientists to develop the first atomic bomb and marked a significant turning point in nuclear research The Chicago Pile-1 (CP-1), built under Fermi's leadership, achieved the first controlled nuclear chain reaction in 1942, demonstrating the feasibility of sustained nuclear reactions.The Experimental Breeder Reactor-I (EBR-I), constructed in Idaho in 1951, became the first nuclear reactor to produce electricity. The Shippingport Atomic Power Station, operational in 1957, marked the transition from experimental reactors to commercial-scale nuclear power production. Pressurized Water Reactors (PWR) and Boiling Water Reactors (BWR) became the dominant designs for commercial nuclear power plants, offering enhanced safety and efficiency. Liquid Metal Fast Breeder Reactors (LMFBR) were developed to utilize plutonium more effectively and achieve sustainable nuclear fuel cycles. High-temperature gas-cooled reactors (HTGR) utilized helium as a coolant, enabling higher operating temperatures and potential applications such as hydrogen production and process heat. Nuclear power plants (NPPs) produce about 53% of the country's electricity. Totally there are four nuclear power plants in Ukraine: Zaporizhzhya, Rivne, South Ukraine, and Khmelnitsky, with 13 power units of WWER-1000 type (water-water energetic reactor) and two power units of PWR-440 type with a total capacity of 13880.

Відкриття ядерного синтезу в грудні 1938 року хіміками Отто Ганом і Фріцем Штрассманом стало ознакою епохального значення, оскільки воно відкрило для людства нові джерела внутрішньої енергії. Це було важливе відкриття на першому шляху XX століття, оскільки населення світу зростає, як і споживання енергії, тому викопне паливо може бути вичерпано до 2050 року[1]. Тож наступним кроком стала розробка такої системи, яка зможе забезпечити безпечне перетворення теплової енергії реакції поділу в електричну. Першою спробою використання ядерної енергії був Манхеттенський проект 1942–1946 років, започаткований під час Другої світової війни, який об’єднав провідних вчених для розробки першої атомної бомби та ознаменував значний поворотний пункт у ядерних дослідженнях Chicago Pile-1 (CP-1), побудований під керівництвом Фермі, здійснив першу керовану ланцюгову ядерну реакцію в 1942 році, продемонструвавши можливість тривалих ядерних реакцій. Експериментальний реактор-розмножувач-I (EBR-I), побудований в Айдахо в 1951 року став першим ядерним реактором, який виробляв електроенергію. Атомна електростанція Шиппінгпорт, запущена в експлуатацію в 1957 році, ознаменувала перехід від експериментальних реакторів до комерційного виробництва ядерної енергії. Реактори з водою під тиском (PWR) і реактори з киплячою водою (BWR) стали домінуючими конструкціями комерційних атомних електростанцій, пропонуючи підвищену безпеку та ефективність. Рідкометалеві швидкі реактори-розмножувачі (LMFBR) були розроблені для більш ефективного використання плутонію та досягнення стійких ядерних паливних циклів. У високотемпературних газоохолоджуваних реакторах (HTGR) використовувався гелій як теплоносій, що забезпечувало вищі робочі температури та потенційні застосування, такі як виробництво водню та технологічне тепло. Атомні електростанції (АЕС) виробляють близько 53% електроенергії в країні. Всього в Україні чотири атомні електростанції: Запорізька, Рівненська, Південноукраїнська та Хмельницька з 13 енергоблоками типу ВВЕР-1000 (водо-водяний енергетичний реактор) і двома енергоблоками типу PWR-440 загальною потужністю 13880.