Hur ett kärnkraftverk (NPP) fungerar
Ett av sätten att bekämpa miljöföroreningar är att byta till renare elkällor. Dessa källor inkluderar idag med rätta kärnkraftverk (NPP)… Bara i Europa, tack vare kärnkraftverk, släpps INTE mer än en halv miljard ton koldioxid ut i atmosfären varje år, vilket säkerligen skulle bli en allvarlig föroreningskälla om energin erhölls genom att förbränna kolväten.
Tack vare kärnkraftverk som är i drift 24/7 försörjs många hem och företag runt om i världen kontinuerligt med el. Dessutom sysselsätter stationerna många specialister och det är anständigt betalda jobb.
Vad är ett kärnkraftverk? Låt oss ta reda på hur det fungerar och hur det fungerar.
Kärnkraftverk (NPP) är en typ värmekraftverk.
Källan till termisk energi vid dessa stationer är processen för kärnklyvning av uran- och plutoniumatomer, som är den huvudsakliga källan till kärnbränsle som utförs i kärnreaktorer.Kylvätskan som används är vatten eller gaser som pumpas genom reaktorkanalerna och ånggeneratorerna. Den resulterande ångan matas till ångturbiner som driver generatorer, precis som i konventionella värmekraftverk.
Världens första kärnkraftverk byggdes i Sovjetunionen 1954.
Varje kärnkraftverk är ett komplext komplex av utrustning, anordningar och strukturer, vars syfte är att generera elektrisk energi, och ett speciellt ämne tjänar som bränsle här - uran-235… I processen för klyvning av uran-235 kärnor frigörs en enorm mängd kärnenergi, som lätt omvandlas till värme och värme till elektricitet.
Kärnkraftskansler — hjärtat av ett kärnkraftverk, eftersom det är laddat med kärnbränsle och en kontrollerad kedjereaktion av uran-235 äger rum inuti reaktorn. Neutroner verkar på instabila uran-235 kärnor, vilket får dem att sönderfalla och frigöra energi.
Slutsatsen är att i kärnan av uran-235-isotopen som används i reaktorn är tre neutroner inte tillräckligt för stabilitet, därför är kärnan i detta element mycket instabil och lätt delas i två delar, det är värt en neutron som flyger på en viss hastighet, för att träffa honom.
Så fort en sådan neutron kommer in i en instabil kärna sönderfaller den och frigör energi, men samtidigt flyger 2-3 nya neutroner ut ur den redan sönderfallna kärnan, de delar andra kärnor osv. — så uppstår kedjereaktionen av fission från uran-235 kärnor. Och för att förhindra en explosion måste neutronerna som fungerar som en säkring kontrolleras – inte mata in för många neutroner i bränslet.
I kärnreaktorer utrustade med driftkraftverk genereras energi i bränsleelement (bränslestavar). I det enklaste fallet kan ett bränsleelement representeras som en stav (kärna) innehållande kärnbränsle (till exempel urandioxid) och innesluten i en beklädnad av konstruktionsmaterial.
Under klyvningen av urankärnor flyger dess fragment av i hög hastighet, men lämnar praktiskt taget inte kärnan, eftersom de saktar ner inuti den, överför sin energi till atomerna och värmer upp kärnan.
Värmen som frigörs i bränslecellens kärna är den energi som sedan omvandlas till elektricitet i den komplexa processen för dess omvandling i värmeväxlare-ångturbin-generatorsystemet.
Klyvningsfragmenten som rör sig i kärnan av bränsleelementet "tränger bort" atomerna, stör kristallstrukturen hos de material som de är gjorda av och leder till en förändring i deras fysikaliska egenskaper. Ju längre bränsleelementet arbetar i reaktorn, desto mer förändras egenskaperna hos härden, desto fler radioaktiva fragment ackumuleras i den.
Bränslet införs i reaktorns arbetszon i speciella rör, som placeras i en moderator som kan omvandla neutronenergi till värme. I retardern doppstavar gjorda av neutronabsorberande material till mycket exakt styra reaktionshastigheten... Ju högre stavarna höjs desto fler neutroner verkar på bränslet, ju lägre de sänks ner i reaktorn, desto mindre intensivt fortskrider reaktionen.
Driftschema för ett kärnkraftverk med dubbelslingor med tryckvattenreaktor (VVER).
Geografiskt är reaktorn belägen i reaktorhallen i kärnkraftverkets huvudbyggnad, det finns också en pool för lagring av kärnbränsle samt en lastmaskin. Arbetsområdet där reaktionen faktiskt sker är uppförd i en speciell betongschakt utrustad med kontrollsystem (för att välja driftläge) och skydd, så att reaktionen snabbt kan stoppas i händelse av en nödsituation.
Värmen från arbetszonen i en kärnreaktor avlägsnas med hjälp av en flytande eller gasformig kylvätska som passerar direkt genom reaktorns arbetszon. Värmen som ackumuleras av värmemediet överförs sedan till vattnet i ånggeneratorn där ånga alstras.
Ånga under enormt tryck överför sin mekaniska energi turbingeneratorsom genererar el som sedan överförs av kraftledningar (kraftledningar) — till konsumenterna. Turbinen tillsammans med ånggeneratorn installeras i turbinhallen, varifrån elen skickas med ledningar till transformatorn och sedan till kraftledningen.
På kärnkraftverkets territorium finns också en byggnad där det använda bränslet lagras i bassängerna. Och de stora rören i form av torn, avsmalnande upptill, är kyltorn - delar av ett cirkulerande kylsystem som även inkluderar en kyldamm (naturlig eller konstgjord reservoar) och spraybassänger.
Förresten, avfallet som genereras efter reaktionen återvinns delvis, och resten lagras i speciella behållare som skyddar innehållet från att komma ut i miljön. Idag är alltså kärnenergi miljövänlig.Och kärnkraftverk själva producerar inte skadliga utsläpp till atmosfären, samtidigt som de är ganska kompakta och säkra.
Se även: