Vad är en kärnkraftverk?

Vad är en kärnkraftverk

Ett kärnkraftverk genererar elektricitet genom att använda kärnreaktioner, huvudsakligen genom kärnsplittring.

Kärnsplittring

Kärnsplittring delar tunga atomer som uran i mindre delar, vilket frigör en stor mängd energi.

Huvudkomponenter

Under splittningsprocessen bryts kärnorna av tunga radioaktiva ämnen i två nästan lika stora delar. Under denna kärnbrytning frigörs en enorm mängd energi. Denna energifrigörelse beror på ett massdefekt. Det betyder att den totala massan av det ursprungliga produkten minskar under fission. Denna massförlust under fission omvandlas till värmeenergi enligt den berömda ekvationen fastställd av Albert Einstein.

Det grundläggande principen för ett kärnkraftverk är densamma som för ett konventionellt termiskt kraftverk. Den enda skillnaden är att istället för att använda värme genererad genom kolförbränning, använder man i ett kärnkraftverk värme genererad genom kärnsplittring för att producera ånga från vatten i kokaren. Denna ånga används för att driva en ångturbin.

Denna turbin är den primära drivaren för alternatorn. Denna alternator genererar elektrisk energi. Även om tillgången på kärnbränsle inte är särskilt stor, kan en mycket liten mängd kärnbränsle generera en enorm mängd elektrisk energi.

Detta är den unika egenskapen hos ett kärnkraftverk. Ett kg uran motsvarar 4500 metriska ton högklassigt kol. Det betyder att fullständig fission av 1 kg uran kan producera lika mycket värme som kan produceras av fullständig förbränning av 4500 metriska ton högklassigt kol.

Även om kärnbränsle är dyrare, är kostnaden per enhet elektricitet lägre än för kol eller diesel. Kärnkraftverk är en lämplig alternativ för att hantera den nuvarande konventionella bränslekrisen.

Fördelar

• Bränsleförbrukningen i kärnkraftverk är låg, vilket gör kostnaden för att generera elektricitet billigare än andra metoder. Kärnkraftverk behöver mindre bränsle.

• Ett kärnkraftverk upptar en mycket mindre yta jämfört med andra konventionella kraftverk av samma kapacitet.

• Detta kraftverk kräver inte mycket vatten, därför är det inte nödvändigt att bygga anläggningen nära naturliga vattenkällor. Detta kräver heller inte en stor mängd bränsle, därför är det också inte nödvändigt att bygga anläggningen nära en kolgruva eller en plats där goda transportmöjligheter finns. På grund av detta kan kärnkraftverket etableras väldigt nära belastningscentrum.

• Det finns stora förråd av kärnbränsle globalt, vilket innebär att sådana anläggningar kan säkerställa fortsatt leverans av elektrisk energi under kommande tusentals år.

Nackdelar

• Bränslet är inte lätt tillgängligt och det är mycket dyrt.

• Den inledande kostnaden för att bygga ett kärnkraftverk är ganska hög.

• Upprättandet och driftsättningsprocessen för denna anläggning är mycket mer komplex och sofistikerad än för andra konventionella kraftverk.

• Fissionsprodukterna är radioaktiva och kan orsaka hög radioaktiv förorening.

• Driftskostnaden är högre och personalen som krävs för att köra ett kärnkraftverk är ganska många eftersom specialutbildade personer krävs.

• Plötsliga fluktuationer i belastningen kan inte effektivt bemötas av kärnkraftverk.

• Eftersom biprodukterna från kärnreaktioner är mycket radioaktiva, är det ett stort problem att ta hand om dessa biprodukter. De kan endast deponeras djupt under marken eller i havet långt ifrån kusten.