Wat is een kerncentrale?

Wat is een kerncentrale

Een kerncentrale genereert elektriciteit door gebruik te maken van kernreacties, voornamelijk door middel van kernsplijting.

Kernsplijting

Bij kernsplijting worden zware atomen zoals uranium in kleinere delen gesplitst, waardoor een grote hoeveelheid energie vrijkomt.

Belangrijkste componenten

Tijdens het splijtingsproces worden de kernen van zware radioactieve atomen in twee bijna gelijke delen gebroken. Tijdens deze breuk van kernen wordt een enorme hoeveelheid energie vrijgegeven. Deze energievrijgave komt door een massa-tekort. Dat betekent dat de totale massa van het beginproduct tijdens de splijting afneemt. Dit verlies aan massa tijdens de splijting wordt omgezet in warmte-energie volgens de beroemde vergelijking van Albert Einstein.

Het basisprincipe van een kerncentrale is hetzelfde als dat van een conventionele thermische centrale. Het enige verschil is dat, in plaats van de warmte die door kolenbranding wordt opgewekt, hier in een kerncentrale de warmte die door kernsplijting wordt opgewekt, wordt gebruikt om stoom uit water in de ketel te produceren. Deze stoom wordt gebruikt om een stoomturbine aan te drijven.

Deze turbine is de primaire drijver van de generator. Deze generator produceert elektrische energie. Hoewel de beschikbaarheid van kernbrandstof beperkt is, kan een zeer kleine hoeveelheid kernbrandstof een enorme hoeveelheid elektrische energie genereren.

Dit is het unieke kenmerk van een kerncentrale. Een kilogram uranium is equivalent aan 4500 metric ton hoogwaardige steenkool. Dat betekent dat de volledige splijting van 1 kilogram uranium evenveel warmte kan opleveren als de volledige verbranding van 4500 metric ton hoogwaardige steenkool.

Hoewel kernbrandstof duurder is, is de kosten per eenheid elektriciteit die het produceert lager dan die van steenkool of diesel. Kerncentrales zijn een geschikte alternatief om de huidige conventionele brandstofcrisis aan te pakken.

Voordelen

• Het brandstofverbruik in kerncentrales is laag, waardoor de kosten voor het opwekken van elektriciteit goedkoper zijn dan andere methoden. Kerncentrales hebben minder brandstof nodig.

• Een kerncentrale neemt veel minder ruimte in beslag vergeleken met andere conventionele centrales van dezelfde capaciteit.

• Deze centrale heeft niet veel water nodig, dus het is niet noodzakelijk om de installatie in de buurt van natuurlijke waterbronnen te bouwen. Ook is er geen grote hoeveelheid brandstof nodig, dus het is ook niet nodig om de installatie in de buurt van een steenkoolmijn of een plek met goede vervoersfaciliteiten te bouwen. Daarom kan de kerncentrale heel dicht bij het belastingscentrum worden gevestigd.

• Er zijn grote voorraden kernbrandstof wereldwijd, waardoor dergelijke installaties de continue levering van elektrische energie voor komende duizenden jaren kunnen garanderen.

Nadelen

• De brandstof is niet gemakkelijk verkrijgbaar en is zeer duur.

• De initiële kosten voor de bouw van een kerncentrale zijn behoorlijk hoog.

• De opbouw en inbedrijfstelling van deze installatie zijn veel complexer en geavanceerder dan die van andere conventionele centrales.

• De splijtingsbijproducten zijn radioactief van aard en kunnen leiden tot hoge radioactieve verontreiniging.

• De onderhoudskosten zijn hoger en er is meer personeel nodig om een kerncentrale te runnen, omdat gespecialiseerde, getrainde mensen vereist zijn.

• Plotse fluctuaties in de belasting kunnen niet efficiënt worden opgevangen door kerncentrales.

• Aangezien de bijproducten van kernreacties sterk radioactief zijn, is het een groot probleem om deze bijproducten te lozen. Ze kunnen alleen diep in de grond of in zee, ver van de kust, worden gedeponeerd.