Hoe werkt kernenergie werken?

Nucleaire installaties niet schoorstenen nodig, maar ze moeten torens om hun watersystemen te koelen. marcduf / iStock / Getty Images

genereren van elektriciteit door middel van kernenergie vereist een aantal belangrijke systemen.Diverse ontwerpen van de reactoren te verwarmen water om stoom te maken om turbines, die generatoren draaien.De stoomturbine generatie componenten van kernenergie zijn in wezen dezelfde als die van fossiele brandstoffen energieopwekking en sommige zonnestroom designs.Opwekking van elektriciteit uit kernenergie geen koolstofdioxide zoals fossiele brandstoffen vrijgeven, maar verwijdering van bestraalde splijtstof blijft een probleem.

Kernenergie Becomes Heat Energy

  • Kernreactoren hebben een kern van uranium of plutonium als splijtstof, waarvan de reactiesnelheid wordt gemodereerd door "regelstaven" van verschillende materialen kan absorberen neutronen uit de kernsplijting reactie.In de meeste ontwerpen water dient ook als bedoeling de reactie, door vermindering van de snelheid van de neutronen.De energie van de reactie verwarmt het water om stoom te maken;het wate

    r onder druk om het kookpunt in een auto koelsysteem te verhogen, zoals.

kokendwaterreactoren

  • Het eenvoudigste ontwerp is een "boiling water reactor", waarbij de stoom wordt direct uit de reactor druk uitoefenen op de turbines, alvorens gekoeld en terug naar de reactor gepompt.Het water en stoom onder druk tot 70 maal de atmosferische druk om het kookpunt te verhogen.De Georgia State University Departement Natuurkunde en Sterrenkunde van HyperPhysics website beschrijft een veiligheidsrisico in dit ontwerp: als de brandstoflekkage in het water en maakt het radioactieve, het verontreinigde water vervuilt ook de rest van de lus.

drukwaterreactoren

  • Een meer complexe ontwerp heet een "drukwaterreactor" draait op 160 keer de atmosferische druk en veel hogere temperatuur.Het heeft een primaire hoge druk heet water lus circuleert door de reactorkern, vervolgens door een warmtewisselaar, waarvan een secundaire lus van water verwarmt tot stoom te maken van de turbines.Met dit ontwerp, blijft verontreiniging van gelekte brandstof verzegeld in de primaire kringloop.Ze zijn efficiĆ«nter dan het kokende water reactorontwerp, maar ze zijn ook duurder te construeren.

kweekreactoren

  • ander ontwerp heet een "vloeibaar metaal snelle kweekreactor" koelt de reactorkern met een primaire lus van vloeibaar natrium bij een temperatuur van ongeveer 500 graden Celsius (932 graden Fahrenheit).De natrium niet matigen de neutronen als watersystemen doen.Dit voedt een warmtewisselaar die een secundaire vloeibare natrium loop verwarmt.De secundaire lus verwarmt dan een watercircuit, waardoor stoom zorgt voor de turbines.De functie "fokker" is het vermogen van de reactor om uranium-235 te gebruiken om uranium-238 bombarderen tot splijtbaar plutonium-239 te maken;Dit ontwerp zorgt voor meer nucleaire brandstof dan het verbruikt.Uranium-238 is 140 keer meer overvloedig dan uranium-235.

Resources

  • Lawrence Berkley National Laboratory: Kernsplijtingsenergie
  • Universiteit van Texas in Austin: Faraday's Law
609
0
1
Wetenschap