Stazzjon tal-Energija Nukleare jew Implant tal-Energija Nukleare

Nistgħu nġeneraw potenza elektrika permezz tal-enerġija nukleare. F'ċ-stazzjoni tal-enerġija nukleare, tigeneraw l-enerġija elektrika permezz reazzjoni nukleari. Hawn, elementi radioattivi ħażin kif il-Uranju (U235) jew it-Torju (Th232) jsilġu lil fission nukleari. Dan if-fission jiġi effettwat f'apparatu speċjali miktub bħal reattur.

X’hi l-fission nukleari?

F'proċess ta' fission, in-nukliji tal-atomi radioattivi ħażin jsilġu fl-ewwel parti. Fl-aħħar ta' din il-laqagħa tan-nukliji, se jkun hemm erbaħ kbir ta' enerġija. Din l-erbaħ ta' enerġija hija għal difett tal-massa. Dik li toqgħod li huwa l-massa totali tal-prodott inizjali tkun tikber fit-tfissun. Din l-ħsara ta' massa ftit tfissun titbaddel fi enerġija ħalqa skond l-iżwieda famoża stabilita minn Albert Einstein.

Il-prinċipju bażiku ta' stazzjoni tal-enerġija nukleare huwa l-istess bħal stazzjoni termika tradizzjonali. L-beda mill-beda huwa li, insted di użu l-ħalqa mniexxa minħabba l-kumbustjoni tal-anġlu, hawn fis-stazzjoni tal-enerġija nukleare, l-ħalqa mniexxa minħabba l-fission nukleari tuża biex tgħenja l-ħalqa mill-ilma fil-kaldar. Din l-ħalqa tuża biex tiġi moxxa turbine tal-ħalqa.

Din it-turbina hija l-moturi primarji tal-alternatur. Din l-alternatur igenera l-enerġija elektrika. Anki meta disponibbiltà tal-kombustibil nukleare ma tkunx kbira, ammont żgħir tal-kombustibil nukleare jista' jgħenji ammont kbir ta' enerġija elektrika.

Dan huwa l-karattristika unika ta' stazzjoni tal-enerġija nukleare. Kilogrammu ta' uranju huwa ekvivalenti għal 4500 tonnellata metri ta' anġlu tal-ġoljiet. Dik li toqgħod li huwa l-fission komplet ta' kilogrammu ta' uranju jista' jproduli qisim kbir ta' ħalqa kif taf jproduli l-kumbustjuna kompleta ta' 4500 tonnellata metri ta' anġlu tal-ġoljiet.

Għalhekk, anki meta l-kombustibil nukleare huwa zhur, l-kost ta' l-enerġija elektrika per unita mill-kombustibil nukleare huwa akkor imbarazzant minn dak ta' l-enerġija generata permezz oħra tal-kombustibil kif l-anġlu u l-diesel. Biex tmassbu l-krisi tal-kombustibil konvenzjonali fid-ħin preżenti, istazzjonijiet tal-enerġija nukleare jistgħu jkunu l-alternativi aħjar.

Vantaggi ta' Stazzjoni tal-Enerġija Nukleare

1. Kif għadna noqgħdu, il-konsum tal-kombustibil fis-stazzjoni din huwa abbaż u għalhekk, l-kost ta' l-enerġija per unita huwa abbaż minn metodi oħra ta' għenja tal-enerġija. L-ammont tal-kombustibil nukleare meħtieġ huwa wkoll abbaż.

2. Stazzjoni tal-enerġija nukleare toqgħod spazju abbaż minn oħrajn stazzjonijiet konvenzjonali ta' kapasita l-istess.

3. Din istazzjoni ma teħtieġx ammont kbir tal-ilma, għalhekk mhux essenzjali li ssejjaħ fis-silġ tal-għoljiet naturali. Din wkoll ma teħtieġx ammont kbir tal-kombustibil; għalhekk mhux essenzjali li ssejjaħ fis-silġ tal-miniera tal-anġlu jew fis-silġ fejn huma disponibbli swieq tat-trasport aħjar. Għalhekk, l-istazzjoni tal-enerġija nukleare tista' tiġi stabilita ħafna qrib mill-ċentru tal-karrik.

4. Huwa hemm depoziti kbiri tal-kombustibil nukleare globalment, għalhekk dawn is-silġ jistgħu jassenżurul l-fornitura kontinwa ta' enerġija elektrika għal alfajet ta' sena.

Svantaggi ta' Stazzjoni tal-Enerġija Nukleare

1. Il-kombustibil mhux disponibbli waħda u huwa zhur.

2. Il-kost inizjali ta' l-ebda ta' stazzjoni tal-enerġija nukleare huwa abbastanza għoli.

3. L-ebda u l-kommissjoni ta' din is-silġ huma abbastanza komplikati u sofistiċati minn oħrajn stazzjonijiet konvenzjonali.

4. Il-byproducts ta' l-fission huma radioattivi, u jistgħu jkunu sors ta' inqasament radioattiv għoli.

5. Il-kost ta' manutenzjoni huwa zhur u l-forza tal-manpower meħtieġa biex timexxi stazzjoni tal-enerġija nukleare huwa abbastanza zhur, għax inħtieġ persuni esperti u mitħallisien.

6. Il-fluktuazzjonijiet soċċessivi tal-karrik ma jistgħux jintqaġġu effiċjentement mis-silġ nukleari.

7. Bħalissa l-byproducts tal-reazzjonijiet nukleari huma radioattivi għoli, huwa problema kbir għall-dispożizzjoni ta' dawn il-byproducts. Din tista' tinkiseb tikbir fuq il-art jew fil-baħar barra mill-għoljiet.

Komponenti Differenti ta' Stazzjoni tal-Enerġija Nukleare

Stazzjoni tal-enerġija nukleare għandha l-ewwel quattro komponenti.

1. Reattur nukleare

2. Scambjadur tal-ħalqa

3. Turbina tal-ħalqa

4. Alternatur

Iddiskutu dawn il-komponenti wieħed wara l-ieħor:

Reattur Nukleare

F'reattur nukleare, l-Uranju 235 jsilġu lil fission nukleari. Huwa jikkontrolla l-reazzjoni tal-katena li tibda meta jkun efettwat il-fission. Il-reazzjoni tal-katena għandha tkun ikkuntrollata, inkella r-rate ta' l-enerġija erbaħ se tkun veloċi, jkun hemm riskju għoli ta' esplożjoni. Fil-fission nukleari, in-nukliji tal-kombustibil nukleare, kif l-U235 jsilġu bl-affluġ tal-neutroni ta' vell. Minħabba dan l-affluġ, in-nukliji tal-Uranju jsilġu, li jkun hemm l-erbaħ ta' ħalqa kbir u fit-tfissun tan-nukliji, numru ta' neutroni jkunu erġa emessi.

Dawn il-neutroni emessi jsilġu qalulu ta' fission. Dawn il-qalulu ta' fission jsilġu fission addizzjonali. Il-fission addizzjonali jkunu qalulu addizzjonali ta' fission li jkunu erġa jacceleraw l-veloċità tal-fission. Din hi proċess kumulattiv.

Jekk il-proċess mhux ikkuntrollat, f'daqqa ta' ħin xejn, r-rate tal-fission tkun taqsima kbir, se jkun hemm l-erbaħ ta' ħalqa kbir, jkun hemm riskju għoli ta' esplożjoni. Din ir-reazzjoni tal-katena tista' tikun ikkuntrollata bħala l-eliminazzjoni ta' qalulu ta' fission mil-reattur nukleare. Veloċità tal-fission tista' tikun ikkuntrollata bħala l-bidla fil-rata ta' l-eliminazzjoni ta' qalulu ta' fission mil-reattur.

Il-reattur nukleare huwa struttura silindrika ta' pressjoni għoli. Il-qalulu tal-kombustibil huma magħqudin minn kombustibil nukleare, il-Uranju moderat, li solitament huwa magħqudin minn grafite. Il-moderatori jkunnu jagħmlu l-neutroni iktar adagħ qabel il-kolizzjoni mal-in-nukliji tal-Uranju. Il-qalulu tal-kontroll huma magħqudin minn kadmiu għax il-kadmiu huwa absorzjuri qawi ta' neutroni.

Il-qalulu tal-kontroll jsilġu fil-kamra tal-fission. Dawn il-qalulu tal-kadmiu jistgħu jkunu pprestati u mmorrux bħala l-ħtija. Meta dawn il-qalulu jsilġu ppresati abbastanza, l-ammont kbir ta' qalulu ta' fission jkun absorbit minn dawn il-qalulu, għalhekk ir-reazzjoni tal-katena tiftaħ. Tnejn, meta l-qalulu tal-kontroll jsilġu mmorrux, l-availabilità ta' qalulu ta' fission tkun ziddet, li ziddet l-rates tal-reazzjoni tal-katena.

Għalhekk, huwa ċar li bħala l-adjustment tal-posizzjoni tal-qalulu tal-kontroll, r-rate tal-reazzjoni nukleari tista' tikun ikkuntrollata u b'konsikwenza l-għenja tal-enerġija elektrika tista' tikun ikkuntrollata skond l-ħtija tal-karrik. F'praktika aġjali, l-pprest u l-mmorru tal-qalulu tal-kontroll ikun ikkuntrollat minn sistema awtomatika ta' feedback skond l-ħtija tal-karrik. Ma jkunx ikkuntrollat manualment. L-ħalqa erbaħ fit-tfissun nukleari tinsab fil-scambjadur tal-ħalqa permezz ta' refrigerant tal-nażżu metaliku.

Scambjadur tal-Ħalqa