Huvitav

Kõik, mida peate teadma tuumaelektrijaamade kohta

Kõik, mida peate teadma tuumaelektrijaamade kohta

Tuumaelektrijaamade arv on aastate jooksul kasvanud. On üle 400 tuumaelektrijaamad kogu maailmas alates 2019. aastast. Praegu on 14% maailma elektrist tuleb tuumajaamadest.

Aastal 2018 genereeriti ainult USA tuumajaamu 807,1 miljardit kilovatti energia arvestus 20% riigi elektrist.

SEOTUD: VAADAKE MAAILMA ESIMESE Tuumaelektrijaama seest

Kuidas tuumajaamad energiat loovad?

Lihtne vastus on tuumareaktsioon. Veidi süvenedes avastate aga kompleksi keerukaid protsesse, mis võimaldavad meil tuumaosakestest energiat korjata.

Ja selles juhendis oleme põhjalikud!

Tuumareaktsioonid on kahte tüüpi - tuumalõhustumine ja tuumasüntees. Me kasutame tuumalõhustumist tuumareaktoritest elektri tootmiseks. Põhjus, miks me tuumasünteesi ei kasuta, on see, et meil pole piisavalt küpset tehnoloogiat, et protsessi ohutult ja kulutõhusalt läbi viia.

Kuigi säästva energiaühenduse loomiseks on juba käimas uuringud.

Tuumareaktsioonidest eralduv energia on soojuse kujul.

Tuumaelektrijaamades kasutatakse seda reaktsioonidest eralduvat soojust vee ülekuumenenud auruks muutmiseks. Seda auru kasutatakse seejärel turbiiniga, mis on ühendatud generaatoriga.

Turbiini pöörlemisel hakkab generaator energiat tootma.

Mis on tuumalõhustumine ja kuidas see töötab?

Tuuma lõhustumine on aatomi lõhestamise protsess. Kui aatom jaguneb, vabastab see tohutu hulga energiat.

Tänapäeval kasutatavad tuumaelektrijaamad kasutavad seda jõudu ja muudavad selle elektrienergiaks.

Aatomil on tuum ja selle ümber tiirlevad elektronid. Aatomi tuum koosneb neutronitest ja prootonitest. Tuuma hoiab koos jõud, mida nimetatakse tugevaks tuumajõuks.

See on looduses tugevam jõud.

Üks viis, kuidas sellest jõust üle saada ja aatom jagada, on tuumale neutroniga löömine.

Tuuma lõhustumisel kasutame uraani aatomeid nende suure aatomisuuruse tõttu. Suur suurus tähendab, et selles olev aatomijõud pole nii tugev.

Seega on suurem võimalus tuuma lõhestada.

Veel üks uraani eelis on see, et kuigi uraani radioaktiivsus on oma olemuselt haruldane, varustab see pidevalt energiat. Üks nael uraani toodab samaväärset energiat kui kolme miljoni naela söe oma.

Tuuma lõhustumisel pannakse suure energiaga neutronid uraani tuumade pommitamiseks. Pommitamine põhjustab uraanituumade tuuma lõhenemist.

See protsess vabastab suure hulga energiat ja ka uraani tuumades olevad neutronid vabanevad. Need neutronid pommitavad seejärel teiste uraani aatomitega.

See protsess muutub ahelreaktsiooniks, kus iga pommitamine toob kaasa rohkem pommitamisi. Tagamaks, et see ahelreaktsioon ei läheks käest, kasutavad tuumareaktorid neutroneid neelavaid kontrollvardaid.

Tuuma lõhustumine tekitab temperatuuri kuni 520 ° F (270 ° C) tuumareaktori keskmes.

Kõik tuumajaamad pole ühesugused. Need on kasutatava tuumakütuse tüübi poolest sarnased, kuid erinevad vee soojendamise ja auruks muutmise viisi poolest.

Selle klassifikatsiooni põhjal võib tuumaelektrijaamad üldjoontes jagada kaheks:

  1. Keevvee reaktor (BWR)
  2. Survestatud vee reaktsioon (PWR)

Survevee reaktor (PWR): Surveveega reaktor on kõige levinum tuumaelektrijaam. Surveveega reaktoris ehk PWR-s on kaks mahutit vee jaoks.

Esimene mahuti asub reaktoris ja survestatakse rõhu abil. Survestav vesi tõstab vee keemistemperatuuri.

PWR-is on rõhk seatud 150 Mpa mis põhjustab keemistemperatuuri umbes 644 ° F (340 ° C). Vesi siseneb reaktorisse kell 554 ° F (290 ° C) ja jätab selle 608 ° F (320 ° C).

Reaktorist väljuv kuum vesi juhitakse läbi torude, mis asetatakse teise mahutisse. Teises anumas olev vesi ei ole üldse survestatud, nii et see hakkab keema kohe, kui kuum vesi torudest läbi läheb, tekitades auru turbiini pööramiseks.

Keevvee reaktor (BWR):Keeva veega reaktoris ei kasutata PWR-i kahekambrilist lähenemist. Selle asemel on reaktori kaudu voolav vesi sama vesi, mis pöörab turbiini.

Kui vesi siseneb reaktorisse, muutub see reaktoris temperatuuride juures auruks 545 ° F (285 ° C). Keeva veega reaktori (BWR) tegelik kasutegur on umbes 33-34%.

Fossiilkütusel põhinevatest elektrijaamadest kaugemale tuumaelektrijaamadele on mitmeid eeliseid. Allpool on loetletud mõned:

  • Skaneerimise ja kaevandamise edusammud on võimaldanud uraani tarnimist suhteliselt odavalt
  • Uraanil on väga kõrge energiatihedus, mitu korda rohkem kui fossiilkütustel
  • Tuumaelektrijaamad on võimelised tootma pidevat energiavarustust
  • Kasvuhoonegaaside heide null
  • Suur energiatootmine suhteliselt väikesel alal, võrreldes päikese või tuule alternatiividega.

Kui vaatame tuumaelektrijaamade miinuseid, tuleb välja ainult kaks. Esiteks on tuumaelektrijaama esialgne maksumus väga suur ja see ulatub miljarditesse. Teiseks, radioaktiivsed jäätmed, mis on tuumareaktsioonide kõrvalprodukt.

Tuumaenergia on üks usaldusväärsemaid energiavorme, mida tänapäeval kasutatakse. Aastate jooksul oleme näinud tuumaelektrijaamade arvu järkjärgulist kasvu maailmas.

SEOTUD: TUUMARELVADE VÄLJASTAMINE TUUMAKÜTUSEKS

Uute edusammudega tuumaenergeetika alal, näiteks tooriumi asendamine uraani asemel, saame tagada tuumakütuse pideva tarnimise järgmisteks aegadeks. Samuti tegeleme aktiivselt tuumajaamade tekitatud tuumajäätmete kõrvaldamise viisidega.

Sisuliselt võime kahtlemata öelda, et tuumaenergia on siin, et jääda!


Vaata videot: Veebiseminar KUKA GripperSpotTech (Oktoober 2021).