Co to jest elektrownia jądrowa

Co to jest elektrownia jądrowa

Elektrownia jądrowa wytwarza energię elektryczną wykorzystując reakcje jądrowe, głównie poprzez rozpad jądrowy.

Rozpad jądrowy

Rozpad jądrowy dzieli ciężkie atomy, takie jak uran, na mniejsze części, uwalniając dużą ilość energii.

Główne komponenty

W procesie rozpadu jądrowego jądra ciężkich radioaktywnych atomów są dzielone na dwie prawie równe części. W trakcie tego rozbijania jąder uwalniana jest ogromna ilość energii. To uwalnianie energii jest wynikiem defektu masy. Oznacza to, że całkowita masa początkowego produktu zmniejsza się podczas rozpadu. Ta utrata masy podczas rozpadu przekształca się w ciepło zgodnie z znanym równaniem Alberta Einsteina.

Podstawowe zasady działania elektrowni jądrowej są takie same jak w konwencjonalnej elektrowni cieplnej. Jedyną różnicą jest to, że zamiast ciepła generowanego przez spalanie węgla, w elektrowni jądrowej ciepło generowane przez rozpad jądrowy służy do produkcji pary z wody w kotłowni. Ta para jest używana do napędzania turbiny parowej.

Ta turbina jest głównym napędem alternatora. Ten alternator generuje energię elektryczną. Chociaż dostępność paliwa jądrowego nie jest duża, bardzo mała ilość paliwa jądrowego może wygenerować ogromną ilość energii elektrycznej.

To jest unikalna cecha elektrowni jądrowej. Kilogram uranu jest równoważny 4500 tonom wysokiej jakości węgla. Oznacza to, że pełny rozpad jednego kilograma uranu może wytworzyć tyle samo ciepła, co pełne spalenie 4500 ton wysokiej jakości węgla.

Chociaż paliwo jądrowe jest droższe, koszt jednostki wytworzonej energii elektrycznej jest niższy niż w przypadku węgla lub oleju napędowego. Elektrownie jądrowe są odpowiednią alternatywą w obliczu obecnego kryzysu paliw konwencjonalnych.

Zalety

• Spożycie paliwa w elektrowniach jądrowych jest niskie, co sprawia, że koszt generowania energii elektrycznej jest tańszy niż w innych metodach. Elektrownie jądrowe wymagają mniej paliwa.

• Elektrownia jądrowa zajmuje znacznie mniejszą powierzchnię w porównaniu do innych konwencjonalnych elektrowni o tej samej mocy.

• Ta stacja nie wymaga dużej ilości wody, dlatego nie jest konieczne budowanie jej w pobliżu naturalnych źródeł wody. Ponadto nie wymaga ogromnej ilości paliwa, więc nie jest również konieczne budowanie jej w pobliżu kopalni węgla lub miejsca, gdzie są dostępne dobre środki transportu. Dzięki temu elektrownia jądrowa może być zbudowana bardzo blisko centrum obciążeń.

• Na świecie istnieją duże zasoby paliwa jądrowego, dzięki czemu takie elektrownie mogą zapewnić ciągłe zaopatrzenie w energię elektryczną na tysiące lat w przyszłości.

Wady

• Paliwo nie jest łatwo dostępne i jest bardzo drogie.

• Początkowy koszt budowy elektrowni jądrowej jest bardzo wysoki.

• Budowa i wprowadzenie w eksploatację takiej elektrowni jest bardziej skomplikowane i zaawansowane niż w przypadku innych konwencjonalnych elektrowni.

• Produkty uboczne rozpadu są radioaktywne, co może prowadzić do wysokiego zanieczyszczenia radioaktywnego.

• Koszty utrzymania są wyższe, a do obsługi elektrowni jądrowej potrzeba więcej specjalistycznie wyszkolonych pracowników.

• Nagłe fluktuacje obciążenia nie mogą być efektywnie zarządzane przez elektrownie jądrowe.

• Jako że produkty uboczne reakcji jądrowych są silnie radioaktywne, to jest bardzo duży problem z ich utylizacją. Mogą one być utylizowane tylko głęboko pod ziemią lub w morzu daleko od brzegu.