อะไรคือสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์คืออะไร

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าโดยใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยส่วนใหญ่ผ่านการแตกตัวของนิวเคลียส

การแตกตัวของนิวเคลียส

การแตกตัวของนิวเคลียสแบ่งอะตอมหนักเช่นยูเรเนียมออกเป็นส่วนที่เล็กลง ปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา

ส่วนประกอบหลัก

ในการแตกตัวของนิวเคลียส นิวเคลียสของอะตอมวัสดุกัมมันตรังสีที่หนักจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนที่เท่ากันเกือบ ๆ ในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสนี้ จะมีการปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา การปล่อยพลังงานนี้เกิดจากความเสียหายของมวล หมายความว่า มวลรวมของผลิตภัณฑ์เริ่มต้นจะลดลงในระหว่างการแตกตัว การสูญเสียมวลในระหว่างการแตกตัวนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนตามสมการที่อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้สร้างขึ้น

หลักการพื้นฐานของสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์คล้ายคลึงกับสถานีผลิตไฟฟ้าความร้อนแบบดั้งเดิม แต่แตกต่างเพียงแค่ว่าแทนที่จะใช้ความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหิน ที่นี่ในสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ความร้อนที่เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสจะถูกใช้ในการผลิตไอน้ำจากน้ำในหม้อไอน้ำ ไอน้ำนี้จะถูกใช้ในการขับเคลื่อนเตอร์ไบน์ไอน้ำ

เตอร์ไบน์นี้เป็นเครื่องจักรสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้จะผลิตพลังงานไฟฟ้า แม้ว่าแหล่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะไม่มากนัก แต่ปริมาณเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพียงเล็กน้อยสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าจำนวนมหาศาลได้

นี่คือคุณสมบัติเฉพาะของสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ยูเรเนียมหนึ่งกิโลกรัมเท่ากับถ่านหินเกรดสูง 4,500 ตัน หมายความว่า การแตกตัวของยูเรเนียมหนึ่งกิโลกรัมสามารถผลิตความร้อนเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินเกรดสูง 4,500 ตันได้

แม้ว่าเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะมีราคาแพง แต่ต้นทุนต่อหน่วยของไฟฟ้าที่ผลิตได้มีราคาต่ำกว่าการใช้ถ่านหินหรือน้ำมันดีเซล สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์เป็นทางเลือกที่เหมาะสมในการแก้ไขปัญหาวิกฤตเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมในปัจจุบัน

ข้อดี

• การใช้เชื้อเพลิงในสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์น้อย ทำให้ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าถูกกว่าวิธีอื่น ๆ สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ต้องการเชื้อเพลิงน้อย

• สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์มีพื้นที่ใช้สอยน้อยกว่าสถานีผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิมที่มีกำลังผลิตเท่ากัน

• สถานีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมาก ดังนั้นไม่จำเป็นต้องสร้างสถานีใกล้แหล่งน้ำธรรมชาติ นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมาก ดังนั้นไม่จำเป็นต้องสร้างสถานีใกล้เหมืองถ่านหินหรือสถานที่ที่มีระบบขนส่งที่ดี ด้วยเหตุนี้ สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์สามารถสร้างได้ใกล้ศูนย์โหลด

• มีการสะสมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จำนวนมากทั่วโลก ดังนั้นสถานีเหล่านี้สามารถรับประกันการจ่ายพลังงานไฟฟ้าต่อเนื่องได้หลายพันปี

ข้อเสีย

• เชื้อเพลิงไม่ได้มีอยู่อย่างแพร่หลายและมีราคาสูง

• ต้นทุนในการก่อสร้างสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์สูงมาก

• การติดตั้งและการทดสอบสถานีนี้ซับซ้อนและทันสมัยกว่าสถานีผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิม

• ผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวมีความกัมมันตรังสี และอาจก่อให้เกิดมลพิษกัมมันตรังสีสูง

• ต้นทุนในการบำรุงรักษาสูงและต้องใช้แรงงานที่มีความชำนาญในการทำงานสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

• การเปลี่ยนแปลงของโหลดอย่างฉับพลันไม่สามารถตอบสนองได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

• เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวมีความกัมมันตรังสีสูง การกำจัดผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นปัญหาใหญ่ สามารถกำจัดได้เฉพาะภายในใต้ดินหรือในทะเลที่ห่างจากชายฝั่ง