Πώς λειτουργεί ένας πυρηνικός αντιδραστήρας
Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι συσκευές που ελέγχουν τις αλυσιδωτές αντιδράσεις της πυρηνικής σχάσης για να παράγουν θερμότητα. Αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την παραγωγή ατμού που οδηγεί έναν στρόβιλο, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.
Τα βασικά συστατικά ενός πυρηνικού αντιδραστήρα είναι:
* καύσιμο :Το καύσιμο για πυρηνικό αντιδραστήρα είναι ουράνιο ή πλουτώνιο. Αυτά τα στοιχεία είναι ραδιενεργά, πράγμα που σημαίνει ότι εκπέμπουν σωματίδια και ενέργεια καθώς αποσυντίθενται.
* Συντονιστής :Ο συντονιστής είναι ένα υλικό που επιβραδύνει τα νετρόνια που παράγονται από την αντίδραση σχάσης. Αυτό επιτρέπει στα νετρόνια να συλληφθούν από άλλα άτομα ουρανίου ή πλουτωνίου, διατηρώντας την αλυσιδωτή αντίδραση.
* ράβδοι ελέγχου :Οι ράβδοι ελέγχου χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του επιπέδου ισχύος του αντιδραστήρα. Απορροφούν νετρόνια, τα οποία επιβραδύνουν την αλυσιδωτή αντίδραση.
* Ψυκτικό :Το ψυκτικό είναι ένα υγρό που κυκλοφορεί μέσω του αντιδραστήρα για να αφαιρέσει τη θερμότητα. Το ψυκτικό είναι συνήθως νερό ή υγρό νάτριο.
* Δοχείο πίεσης :Το δοχείο πίεσης είναι ένα δοχείο με παχύ τοίχωμα που στεγάζει τον πυρήνα του αντιδραστήρα. Έχει σχεδιαστεί για να αντέχει την υψηλή πίεση και τη θερμοκρασία του ψυκτικού.
Πώς λειτουργεί ένας πυρηνικός αντιδραστήρας
1. Οι ράβδοι καυσίμου φορτώνονται στον πυρήνα του αντιδραστήρα.
2. Οι ράβδοι ελέγχου αποσύρονται από τον πυρήνα του αντιδραστήρα, επιτρέποντας την απελευθέρωση των νετρονίων.
3. Τα νετρόνια συγκρούονται με τα άτομα ουρανίου ή πλουτωνίου, προκαλώντας τα χωρισμένα (σχάση).
4. Η αντίδραση σχάσης απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας και νετρονίων.
5. Η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό.
6. Το ψυκτικό κυκλοφορεί μέσω του αντιδραστήρα και μεταφέρει τη θερμότητα στη γεννήτρια ατμού.
7. Η γεννήτρια ατμού παράγει ατμό, ο οποίος οδηγεί έναν στρόβιλο.
8. Ο στρόβιλος παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι μια καθαρή και αποτελεσματική πηγή ενέργειας . Δεν παράγουν αέρια θερμοκηπίου και μπορούν να λειτουργούν για μεγάλες χρονικές περιόδους χωρίς ανεφοδιασμό. Ωστόσο, οι πυρηνικοί αντιδραστήρες αποτελούν επίσης ορισμένους κινδύνους, συμπεριλαμβανομένων των δυνατοτήτων ατυχημάτων και της μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων.
Πυρηνική ενέργεια στις Ηνωμένες Πολιτείες
Υπάρχουν επί του παρόντος 94 πυρηνικοί αντιδραστήρες που λειτουργούν στις Ηνωμένες Πολιτείες, παρέχοντας περίπου το 20% της ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Η πυρηνική ενέργεια είναι μια σημαντική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας σε πολλά κράτη, όπως το Ιλλινόις, η Πενσυλβανία και το Νιου Τζέρσεϋ.
Το μέλλον της πυρηνικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι αβέβαιο. Μερικοί ειδικοί πιστεύουν ότι η πυρηνική ενέργεια θα συνεχίσει να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο ενεργειακό μίγμα της χώρας. Άλλοι πιστεύουν ότι η πυρηνική ενέργεια είναι υπερβολικά δαπανηρή και επικίνδυνη και ότι πρέπει να καταργηθεί σταδιακά.
