Com funciona una central nuclear (CNP).
Una de les maneres de lluitar contra la contaminació ambiental és canviar a fonts d'electricitat més netes. Aquestes fonts avui inclouen amb raó centrals nuclears (CNP)… Només a Europa, gràcies a les centrals nuclears, NO s'alliberen a l'atmosfera més de mig mil milions de tones de diòxid de carboni cada any, cosa que sens dubte es convertiria en una important font de contaminació si l'energia s'obté per la crema d'hidrocarburs.
Gràcies a les centrals nuclears que funcionen les 24 hores del dia, els 7 dies del dia, moltes llars i empreses d'arreu del món es subministren contínuament amb electricitat. A més, les estacions donen feina a molts especialistes i es tracta de feines ben remunerades.
Què és una central nuclear? Descobrim com funciona i com funciona.
Les centrals nuclears (CNP) són un tipus centrals tèrmiques.
La font d'energia tèrmica d'aquestes estacions és el procés de fissió nuclear dels àtoms d'urani i plutoni, que són la principal font de combustible nuclear que es realitza als reactors nuclears.El refrigerant utilitzat és aigua o gasos bombejats pels canals del reactor i generadors de vapor. El vapor resultant s'alimenta a turbines de vapor que accionen generadors, igual que a les centrals tèrmiques convencionals.
La primera central nuclear del món es va construir a l'URSS l'any 1954.
Qualsevol central nuclear és un complex complex d'equips, dispositius i estructures, el propòsit dels quals és generar energia elèctrica i una substància especial serveix de combustible aquí: urani-235… En el procés de fissió dels nuclis d'urani-235, s'allibera una gran quantitat d'energia nuclear, que es converteix fàcilment en calor i calor en electricitat.
Canceller nuclear — el cor d'una central nuclear, ja que està carregada de combustible nuclear i a l'interior del reactor té lloc una reacció en cadena de fissió controlada de l'urani-235. Els neutrons actuen sobre els nuclis d'urani-235 inestables, fent-los desintegrar i alliberar energia.
La conclusió és que al nucli de l'isòtop d'urani-235 utilitzat en el reactor, tres neutrons no són suficients per a l'estabilitat, per tant el nucli d'aquest element és molt inestable i es divideix fàcilment en dues parts, val la pena un neutró que vola a una certa velocitat, per colpejar-lo.
Tan bon punt un neutró d'aquest tipus entra en un nucli inestable, decau alliberant energia, però al mateix temps 2-3 neutrons nous surten volant del nucli ja desintegrat, divideixen altres nuclis, etc. — així és com es produeix la reacció en cadena de la fissió dels nuclis d'urani-235. I per evitar una explosió, els neutrons que actuen com a fusible s'han de controlar, no introduint massa neutrons al combustible.
En els reactors nuclears equipats amb centrals elèctriques en funcionament, l'energia es genera en elements de combustible (barres de combustible). En el cas més simple, un element de combustible es pot representar com una vareta (nucli) que conté combustible nuclear (per exemple, diòxid d'urani) i tancat en un revestiment de materials estructurals.
Durant la fissió dels nuclis d'urani, els seus fragments volen a gran velocitat, però pràcticament no surten del nucli, ja que alenteixen el seu interior transferint la seva energia als àtoms i escalfant el nucli.
La calor alliberada al nucli de la pila de combustible és l'energia que després es converteix en electricitat en el procés complex de la seva conversió en el sistema intercanviador de calor-turbina de vapor-generador.
Els fragments de fissió que es mouen al nucli de l'element combustible "desplacen" els àtoms, pertorben l'estructura cristal·lina dels materials dels quals estan fets i provoquen un canvi en les seves propietats físiques. Com més temps treballa l'element de combustible al reactor, més canvien les propietats del nucli, més fragments radioactius s'acumulen en ell.
El combustible s'introdueix a la zona de treball del reactor en tubs especials, que es col·loquen en un moderador capaç de convertir l'energia dels neutrons en calor. En el retardador barres d'immersió fetes de material que absorbeix neutrons per controlar amb molta precisió la velocitat de la reacció... Com més amunt s'aixequen les barres, més neutrons actuen sobre el combustible, respectivament, com més baix es baixen al reactor, menys intensa serà la reacció.
Esquema de funcionament d'una central nuclear de reactor d'aigua a pressió de doble bucle (VVER).
Geogràficament, es troba el reactor a la sala del reactor de l'edifici principal de la central nuclear, també hi ha una piscina d'emmagatzematge de combustible nuclear així com una màquina de càrrega. L'àrea de treball on realment té lloc la reacció s'aixeca en un eix de formigó especial equipat sistema de control (per seleccionar el mode de funcionament) i protecció, de manera que en cas d'emergència es pugui aturar ràpidament la reacció.
La calor de la zona de treball d'un reactor nuclear s'elimina mitjançant un refrigerant líquid o gasós que passa directament a través de la zona de treball del reactor. La calor acumulada pel medi de calefacció es transfereix després a l'aigua del generador de vapor on es genera vapor.
El vapor sota una pressió enorme transmet la seva energia mecànica generador de turbinaque genera electricitat que després es transmet de línies elèctriques (línies elèctriques) - als consumidors. La turbina juntament amb el generador de vapor s'instal·len a la sala de turbines, des d'on s'envia l'electricitat per cables al transformador i després a la línia elèctrica.
Al territori de la central nuclear també hi ha un edifici on s'emmagatzema el combustible gastat a les piscines. I els grans tubs en forma de torres, reduïts a la part superior, són torres de refrigeració, elements d'un sistema de refrigeració circulant que també inclou una bassa de refrigeració (embassament natural o artificial) i conques d'aspersió.
Per cert, els residus generats després de la reacció es reciclen parcialment, i la resta s'emmagatzemen en contenidors especials que protegeixen el contingut de l'entrada al medi. Així, avui l'energia nuclear és respectuosa amb el medi ambient.I les centrals nuclears no produeixen emissions nocives a l'atmosfera, tot i que són bastant compactes i segures.
Vegeu també:
Centrals elèctriques de les ones: exemples de tres projectes