Πυρηνικός αντιδραστήρας πώς λειτουργεί
Η βασική αρχή ενός πυρηνικού αντιδραστήρα είναι η ίδια για όλους τους τύπους:ένα πυρηνικό καύσιμο, όπως το ουράνιο ή το πλουτώνιο, τοποθετείται μέσα σε έναν πυρήνα του αντιδραστήρα και ξεκινά μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση πυρηνικής σχάσης. Αυτή η αλυσιδωτή αντίδραση απελευθερώνει μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού. Ο ατμός οδηγεί έναν στρόβιλο, ο οποίος παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Τα παρακάτω είναι τα κύρια συστατικά ενός πυρηνικού αντιδραστήρα:
* Ο πυρήνας του αντιδραστήρα: Ο πυρήνας του αντιδραστήρα είναι όπου τοποθετείται το πυρηνικό καύσιμο. Αποτελείται από μεγάλο αριθμό ράβδων καυσίμου, οι οποίες είναι μακριές, λεπτές σωλήνες που περιέχουν το πυρηνικό καύσιμο.
* Ο συντονιστής: Ο συντονιστής είναι ένα υλικό που επιβραδύνει τα νετρόνια, τα οποία είναι σωματίδια που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της πυρηνικής σχάσης. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα βραδύτερα νετρόνια είναι πιο πιθανό να απορροφηθούν από τα άτομα καυσίμου και να προκαλέσουν περαιτέρω αντιδράσεις σχάσης.
* Το ψυκτικό: Το ψυκτικό είναι ένα υγρό που ρέει μέσω του πυρήνα του αντιδραστήρα και αφαιρεί τη θερμότητα που παράγεται από πυρηνική σχάση. Αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη δημιουργία ατμού.
* Οι ράβδοι ελέγχου: Οι ράβδοι ελέγχου είναι ράβδοι από ένα υλικό που απορροφά νετρόνια. Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του ρυθμού της πυρηνικής αντίδρασης. Με την εισαγωγή ή την απόσυρση των ράβδων ελέγχου, η ποσότητα των νετρονίων στον πυρήνα του αντιδραστήρα μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί, γεγονός που με τη σειρά του αυξάνει ή μειώνει τον ρυθμό της πυρηνικής σχάσης.
Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι απίστευτα περίπλοκες συσκευές και υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστήματα ασφαλείας για την πρόληψη ατυχημάτων. Ωστόσο, η πυρηνική ενέργεια είναι ένας ασφαλής και αποτελεσματικός τρόπος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και αποτελεί σημαντικό μέρος του παγκόσμιου ενεργειακού μίγματος.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας ενός πυρηνικού αντιδραστήρα:
1. Το πυρηνικό καύσιμο τοποθετείται μέσα στον πυρήνα του αντιδραστήρα.
2. Τα νετρόνια απελευθερώνονται από το πυρηνικό καύσιμο.
3. Ο συντονιστής επιβραδύνει τα νετρόνια.
4. Τα επιβραδύνουν τα νετρόνια είναι πιο πιθανό να απορροφηθούν από τα άτομα καυσίμου, γεγονός που προκαλεί περαιτέρω αντιδράσεις σχάσης.
5. Οι αντιδράσεις σχάσης απελευθερώνουν μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας.
6. Το ψυκτικό ρέει μέσω του πυρήνα του αντιδραστήρα και αφαιρεί τη θερμότητα.
7. Η θερμότητα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ατμού.
8. Ο ατμός οδηγεί έναν στρόβιλο, ο οποίος παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
