Jak reaktor jądrowy przyczynia się do postania energii jądrowej

Reaktor jądrowy wytwarza i kontroluje uwalnianie energii podczas rozdzielania atomu uranu. To, krótkie stwierdzenie oddaje cały sens postawania energii atomowej. Energię tę nie można nazwać energią odnawialną, gdyż wykorzystywany do produkcji prądu uran, nie jest w stanie wytworzy się w ciągu kilkuset tysięcy lat. Kontrowersje, manipulacja, strach, panika, po jednej stornie duże koszty nakładowe, a po drugiej dużo niższa cena energii? Czy to wszystko prawda, nie można odpowiedzieć jednocześnie na te pytania, dlatego skupimy się jedynie na powstawaniu prądu z uranu.

Elektrownia atomowa

Energia jądrowa uranu ma w podobne zadanie co węgiel w elektrowniach konwencjonalnych. Wykorzystywania jest do podgrzewania w jak najszybszy i prosty sposób wrzącej wody, tak aby powstała para wodna, która napędza turbiny generatorów. Cały mechanizm z wyjątkiem samego reaktora elektrowni atomowej działa i wygląda tak jak większość instalacji, z wykorzystaniem węgla czy paliw gazowych.

Rdzeń reaktora

Kilkaset zespołów paliwowych zawierających tysiące małych granulek paliwa tlenku uranu, razem tworzą rdzeń reaktora. Do reaktora o mocy 1000 megawatów (MWe), rdzeń będzie zawierać około 75 ton wzbogaconego uranu. W rdzeniu reaktora  w wyniku rozszczepień izotopów U-235, wytwarzające dużo ciepła, proces nazywa się reakcję łańcuchową. Wszystko uzależnione jest od obecności moderatora takiego jak woda lub grafit, który jest w pełni kontrolowany. Moderator spowalnia działanie neutronów produkowanych podczas rozszczepienia jąder uranu. Chłodziwo, zależy od rodzaju paliwa czy jest ot czysty uran czy wzbogacony izotopami. Wówczas moderatorem może być woda bądź gazem takim jak dwutlenek węgla czy hel. Moderatorem może być także grafit czy stopione sole.

Rozszczepienie jądrowe

Produkty rozszczepienia paliwa pozostaną w ceramicznej otoczce  i ulegają rozpadowi promieniotwórczego, zwalniając nieco więcej ciepła. Rdzeń reaktora znajduje się wewnątrz zbiornika ciśnieniowego ze stali, tak że woda wokół niego w stanie ciekłym jeszcze w temperaturze roboczej powyżej 320 ° C. Para jest utworzona albo powyżej rdzenia reaktora lub w oddzielnych zbiornikach ciśnieniowych, i napędza turbinę do wytwarzania energii elektrycznej. Para wodna jest następnie kondensowany i wodę z recyklingu.

Schemat reaktora wodnego ciśnieniowego (PWR)

Aby utrzymać sprawne działanie reaktora, to jedną trzecią lub połowę zużytego paliwa co rok lub dwa, należy zastąpić świeżym paliwem. Zbiornik ciśnieniowy i wszelkie generatory parowe umieszczone są w ogromnej konstrukcji obudowy z betonu zbrojonego o grubości około 1,2 metra. Ma to na celu ochronę sąsiadów, co jest głównym problemem w reaktorze, a także chroni reaktor przed  atakami z zewnątrz.

Udział energii jądrowej

Energia jądrowa dostarcza około 12% światowej produkcji energii elektrycznej. Obecnie 31 krajów używa do generowania energii elektrycznej energii jądrowej. Jednak to nie jedyne zastosowanie reaktorów, można wykorzystywać je do celów grzewczych, jako napęd do statków czy odsalania wody morskiej.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s