Fysik

Hur fungerar kärnkraftverk?


Som redan nämnts krävs för det första berikat uran för att få en kärnkraftverk igång. För att ge dig en idé, motsvarar 0,5 kg berikad U-235 - mängden som används för att driva ubåtar och kärnkraftsflygplan - 3,8 miljoner liter bensin.

I allmänhet formas uran till pellets (p-formad) med en diameter nära diametern på ett mynt på $ 0,10 och en tjocklek av 2,5 cm. Dessa pellets är anordnade på långa stänger grupperade i buntar som är nedsänkta i vatten inuti ett tryckkärl. Vatten har i sin tur funktionen att kyla systemet.

För att reaktorn ska fungera måste balken vara något superkritisk. Detta innebär att om det lämnas ensamt skulle uran smälta. Så för att inte hända sätts de in i strålen styrstavar (kallas också stötstänger eller ännu kontrollstänger), som är gjorda av material som kan absorbera neutroner med hjälp av en anordning som kan sänka och / eller höja stavarna.

Således höjer och sänker stavarna kontrollerar nivån på kärnreaktioner. Därför, när högre värmeproduktion önskas från urankärnan, höjs stavarna ut ur balken, medan stängerna sänks ned i balken för att producera mindre värme. Dessutom har stavarna andra funktioner: genom att sänka dem helt ned i balken kan reaktorn stängas av i händelse av en olycka eller göra det möjligt att byta bränsle.

Värmen som frigörs under kärnreaktionen ansvarar för att värma vattnet, som omvandlas till ånga. Denna ånga utlöser a turbinsom roterar a generator, ansvarig för att producera energin.

I vissa anläggningar passerar reaktorånga genom en mellanliggande värmeväxlare för att omvandla vatten från en annan krets till ånga, vilket kommer att ansvara för att ånga turbinen. I vissa reaktorer är kylvätskan också en gas (CO2) eller flytande metall, vilket gör att kärnan kan användas vid högre temperaturer.