Vật lý

Làm thế nào để các nhà máy điện hạt nhân làm việc?


Như đã nêu, để có được một nhà máy hạt nhân hoạt động, trước hết cần có uranium làm giàu. Để cho bạn một ý tưởng, 0,5kg U-235 được làm giàu - số lượng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu ngầm và tàu sân bay hạt nhân - tương đương với 3,8 triệu lít xăng.

Nói chung, uranium được tạo thành dạng viên (hình viên thuốc) với đường kính gần bằng đồng xu R $ 0,10 và độ dày 2,5cm. Những viên này được sắp xếp trên những thanh dài được nhóm lại thành những bó chìm trong nước bên trong bình chịu áp lực. Nước, lần lượt, có chức năng làm mát hệ thống.

Để lò phản ứng hoạt động, chùm tia cần phải hơi siêu tới hạn. Điều này có nghĩa là nếu để yên, uranium sẽ tan chảy. Vì vậy, để không xảy ra, chúng được chèn vào chùm thanh điều khiển (còn gọi là trục cam hoặc chưa thanh điều khiển), được làm bằng vật liệu có khả năng hấp thụ neutron, sử dụng một thiết bị có thể hạ thấp và / hoặc nâng các thanh.

Do đó, nâng và hạ thanh điều khiển mức độ phản ứng hạt nhân. Do đó, khi sản xuất nhiệt cao hơn được mong muốn từ lõi uranium, các thanh được đưa ra khỏi chùm, trong khi để tạo ra ít nhiệt hơn, các thanh được hạ xuống thành chùm. Ngoài ra, các thanh có các chức năng khác: hạ thấp chúng hoàn toàn vào chùm tia có thể tắt lò phản ứng trong trường hợp xảy ra tai nạn hoặc làm cho nó có thể thay đổi nhiên liệu.

Nhiệt thoát ra trong phản ứng hạt nhân có nhiệm vụ làm nóng nước, được chuyển thành hơi nước. Hơi này kích hoạt một tuabinmà quay một máy phát điện, chịu trách nhiệm sản xuất năng lượng.

Trong một số nhà máy, hơi nước của lò phản ứng đi qua bộ trao đổi nhiệt trung gian để biến nước từ mạch khác thành hơi, sẽ chịu trách nhiệm điều khiển tua bin hơi. Ngoài ra, trong một số lò phản ứng, chất làm mát là chất khí (CO2) hoặc kim loại lỏng, cho phép lõi được vận hành ở nhiệt độ cao hơn.