Hvordan virker kerneenergi arbejde?

Atomkraftværker behøver ikke skorstene , men de behøver tårne ​​til at køle deres vandsystemer . marcduf / iStock / Getty Images

Generering elektricitet gennem atomkraft kræver flere store systemer.Forskellige udformninger af reaktorer varme vand for at lave damp til at vende turbiner, som elværkerne.Dampturbinen og generation komponenter af kernekraft er stort set de samme, som benyttes til fossile brændstoffer elproduktion og nogle solenergi design.Producere elektricitet fra atomkraft fritager ikke kuldioxid som fossile brændstoffer, men deponering af brugt nukleart brændsel er stadig et problem.

Nuclear Energy Bliver Heat Energy

  • Atomreaktorer har en kerne af uran eller plutonium som nukleart brændsel, hvis reaktionshastighed er modereret af "kontrol stænger" af forskellige materialer, der kan absorbere frie neutroner fra fission reaktion.I de fleste motiver vand tjener også til at moderere reaktionen ved at reducere hastigheden af ​​neutroner.Energien fra reaktionen opvarmer vandet til lave damp;vandet er under pres for at hæve kogepunktet, ligesom i en bil kølesystem.

kogende vand reaktorer

  • Den enkleste design er en "kogende vand reaktor", hvor dampen går direkte fra reaktoren til at lægge pres på møllerne, før den blev afkølet og pumpes tilbage til reaktoren.Vandet og damp under tryk til 70 gange atmosfærisk tryk for at hæve kogepunktet.Georgia State University Institut for Fysik og Astronomi s HyperPhysics hjemmeside beskriver en sikkerhedsrisiko i dette design: hvis lækager brændstof i vandet og gør det radioaktive, det forurenede vand forurener også resten af ​​løkken.

trykvandsreaktorer

  • En mere kompleks konstruktion kaldes en "trykvandsreaktor" kører på 160 gange atmosfærisk tryk og meget højere temperaturer.Det har en primær højtryks-varmt vand loop cirkulerer gennem reaktorkernen, derefter gennem en varmeveksler, som opvarmer en sekundær løkke af vand for at damp til turbinerne.Med dette design, forbliver enhver forurening fra lækket brændstof forseglet i den primære løkke.De er mere effektive end det kogende vand reaktoren design, men de er også dyrere at konstruere.

formeringsreaktorer

  • andet design kaldes en "flydende metal hurtigt formeringsreaktor" afkøler reaktoren kerne med et primært løkke af flydende natrium ved en temperatur på ca. 500 grader Celsius (932 grader Fahrenheit).Natrium- ikke moderere neutroner som vandsystemer gør.Dette føder en varmeveksler, der opvarmer et sekundært flydende natrium loop.Den sekundære sløjfe derefter opvarmer en vand loop, hvilket gør damp til turbinerne.Den "opdrætter" funktion er reaktorens evne til at bruge uran-235 til at bombardere uran-238 til at gøre fissile plutonium-239;dette design skaber mere nukleart brændsel, end det bruger.Uran-238 er 140 gange mere rigelige end uran-235.

Ressourcer

  • Lawrence Berkley National Laboratory: Nuklear fission Energy
  • University of Texas i Austin: Faradays lov
693
0
1
Videnskab