Mikä on ydinvoimala?
Mikä on ydinvoimala
Ydinvoimala tuottaa sähköä käyttäen ydinteknisiä reaktioita, pääasiassa ydinjakoeloa.
Ydinjakoelo
Ydinjakoelo jakaa raskaat atomit, kuten uraania, pienempiin osiin, vapauttaen suuren määrän energiaa.
Pääkomponentit
Jakoeloprosessissa raskaan radioaktiivisen atomin ydin hajoaa kahteen melko tasapainoiseen osaan. Tässä hajoamisprosessissa vapautuu valtava määrä energiaa. Tämä energian vapautuminen johtuu massaepäkohdasta. Tämä tarkoittaa, että alkuperäisen tuotteen kokonaispaino vähenee jakaessa. Tämä massa-kehityksen aikana tapahtuva massa-kuilu muuntautuu lämpöenergiaksi Albert Einsteinin tunnetun yhtälön mukaisesti.
Ydinvoimalan perusperiaate on sama kuin perinteisellä lämpövoimalalla. Ainoa ero on, että sen sijaan, että käytettäisiin hiilen palamisen aiheuttamaa lämpöä, ydinvoimalassa käytetään ydinjakoreaktion aiheuttamaa lämpöä vesiliuoksen tuottamiseen ketjuvesipannussa. Tätä höyryä käytetään höyryturbiinin kuljettamiseen.
Tämä turbiini on vaihtojen pääajuri. Vaihto tuottaa sähköenergiaa. Vaikka ydinpolttoainetta ei ole paljon saatavilla, hyvin pieni määrä ydinpolttoainetta voi tuottaa valtavan määrän sähköenergiaa.
Tämä on ydinvoimalan ainutlaatuinen piirre. Yksi kilogramma uraania vastaa 4500 metrisiä tonnia korkealaatuisia hiiliä. Tämä tarkoittaa, että 1 kilogramman uraaniumin täydellinen jako voi tuottaa yhtä paljon lämpöä kuin 4500 metrisen tonnin korkealaatuisen hiilen täydellinen palaminen.
Vaikka ydinpolttoaine on kalliimpaa, siihen liittyvä yksikkökustannus on alhaisempi kuin hiilellä tai diesellä. Ydinvoimalat ovat sopiva vaihtoehto nykyisen perinteisen polttoainekriisin ratkaisemiseksi.
Edut
Ydinvoimaloiden polttoainekulutus on alhainen, mikä tekee sähkön tuotannosta edullisempaa kuin muilla menetelmillä. Ydinvoimaloiden tarvitsee vähemmän polttoainetta.
Ydinvoimala vie huomattavasti vähemmän tilaa verrattuna samankapasiteettisiin perinteisiin voimaloihin.
Tämä voimala ei vaadi paljon vettä, joten ei ole välttämätöntä rakentaa sitä luonnonveden lähelle. Tämä ei myöskään vaadi suurta määrää polttoainetta, joten ei ole välttämätöntä rakentaa sitä kaivoksen lähelle tai paikkaan, jossa on hyvät kuljetusmahdollisuudet. Tämän vuoksi ydinvoimala voidaan perustaa hyvin lähelle sähkönkulutuksen keskusta.
Globaalista ydinpolttoainetta on suuria varastoja, joten tällaiset voimalat voivat taata sähköenergian jatkuvan toimituksen tuhatia vuosia eteenpäin.
Haitat
Polttoaine ei ole helposti saatavilla ja se on erittäin kallista.
Ydinvoimalan rakentamisen alkuinvestointi on huomattavan korkea.
Tämän voimalan rakentaminen ja komissionointi ovat monimutkaisempia ja kehittyneempiä kuin muilla perinteisillä voimaloilla.
Jakoelon sivutuotteet ovat radioaktiivisia, mikä voi aiheuttaa suurta radioaktiivista saastumista.
Ylläpidon kustannukset ovat korkeammat ja ydinvoimalan toiminnalle tarvittava työvoima on huomattavan suuri, koska asiantuntevia koulutettuja ihmisiä tarvitaan.
Ydinvoimalat eivät pysty tehokkaasti vastaamaan äkillisiin kuormituksen vaihteluun.
Koska ydinreaktioiden sivutuotteet ovat erittäin radioaktiivisia, niiden hävittäminen on suuri ongelma. Ne voidaan hävittää vain syvällä maaperässä tai meressä kaukana rannikosta.
