Điện hạt nhân là gì

Trạm Điện hạt nhân là gì

Một trạm điện hạt nhân tạo ra điện bằng cách sử dụng các phản ứng hạt nhân, chủ yếu thông qua sự phân hạch hạt nhân.

Sự Phân Hạch Hạt Nhân

Sự phân hạch hạt nhân chia các nguyên tử nặng như urani thành các phần nhỏ hơn, giải phóng một lượng lớn năng lượng.

Các Thành Phần Chính

Trong quá trình phân hạch, các hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ nặng bị chia thành hai phần gần bằng nhau. Trong quá trình này, một lượng lớn năng lượng được giải phóng. Sự giải phóng năng lượng này là do khuyết tật khối lượng. Điều đó có nghĩa là tổng khối lượng của sản phẩm ban đầu sẽ giảm trong quá trình phân hạch. Sự mất mát khối lượng này trong quá trình phân hạch được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt theo phương trình nổi tiếng của Albert Einstein.

Nguyên tắc cơ bản của một nhà máy điện hạt nhân giống như một nhà máy điện nhiệt thông thường. Điểm khác biệt duy nhất là thay vì sử dụng nhiệt sinh ra do đốt cháy than, ở đây, trong một nhà máy điện hạt nhân, nhiệt sinh ra do sự phân hạch hạt nhân được sử dụng để tạo hơi nước từ nước trong nồi hơi. Hơi nước này được sử dụng để vận hành tua-bin hơi nước.

Tua-bin này là động cơ chính của máy phát điện. Máy phát điện này tạo ra năng lượng điện. Mặc dù nhiên liệu hạt nhân không nhiều nhưng một lượng rất ít nhiên liệu hạt nhân có thể tạo ra một lượng lớn năng lượng điện.

Đây là đặc điểm độc đáo của một nhà máy điện hạt nhân. Một kg urani tương đương với 4500 tấn than đá chất lượng cao. Điều đó có nghĩa là sự phân hạch hoàn toàn của 1 kg urani có thể tạo ra lượng nhiệt tương đương với việc đốt cháy hoàn toàn 4500 tấn than đá chất lượng cao.

Mặc dù nhiên liệu hạt nhân đắt hơn, nhưng chi phí cho mỗi đơn vị điện mà nó tạo ra thấp hơn so với than hoặc diesel. Các nhà máy điện hạt nhân là một giải pháp thay thế phù hợp để giải quyết cuộc khủng hoảng nhiên liệu truyền thống hiện nay.

Ưu điểm

• Tiêu thụ nhiên liệu trong các nhà máy điện hạt nhân thấp, làm cho chi phí sản xuất điện rẻ hơn các phương pháp khác. Các nhà máy điện hạt nhân cần ít nhiên liệu hơn.

• Một nhà máy điện hạt nhân chiếm diện tích nhỏ hơn nhiều so với các nhà máy điện truyền thống cùng công suất.

• Nhà máy này không yêu cầu nhiều nước, do đó không cần thiết phải xây dựng nhà máy gần nguồn nước tự nhiên. Điều này cũng không yêu cầu một lượng lớn nhiên liệu; do đó, cũng không cần thiết phải xây dựng nhà máy gần mỏ than hoặc nơi có hệ thống giao thông thuận tiện. Vì vậy, nhà máy điện hạt nhân có thể được xây dựng rất gần trung tâm tải.

• Có nhiều trữ lượng nhiên liệu hạt nhân trên toàn cầu, do đó các nhà máy này có thể đảm bảo cung cấp năng lượng điện liên tục trong hàng nghìn năm tới.

Nhược điểm

• Nhiên liệu không dễ dàng có sẵn và rất đắt đỏ.

• Chi phí ban đầu để xây dựng một nhà máy điện hạt nhân khá cao.

• Việc lắp đặt và đưa vào hoạt động nhà máy này phức tạp và tinh vi hơn so với các nhà máy điện truyền thống khác.

• Các sản phẩm phụ của quá trình phân hạch có tính phóng xạ và có thể gây ô nhiễm phóng xạ cao.

• Chi phí bảo trì cao hơn và số lượng lao động cần thiết để vận hành một nhà máy điện hạt nhân cũng cao hơn, vì cần người lao động được đào tạo chuyên môn.

• Nhà máy điện hạt nhân không thể đáp ứng hiệu quả sự dao động đột ngột của tải.

• Vì các sản phẩm phụ của các phản ứng hạt nhân có tính phóng xạ cao, nên việc xử lý các sản phẩm phụ này là một vấn đề rất lớn. Chúng chỉ có thể được xử lý sâu dưới lòng đất hoặc trong biển xa bờ.