Hogyan működik egy atomerőmű (Atomerőmű).
A környezetszennyezés elleni küzdelem egyik módja a tisztább villamosenergia-forrásokra való átállás. E források ma joggal tartalmazzák atomerőművek (Atomerőmű)… Csak Európában az atomerőműveknek köszönhetően NEM kerül évente több mint félmilliárd tonna szén-dioxid a légkörbe, ami minden bizonnyal komoly szennyezőforrássá válna, ha az energiát szénhidrogének elégetésével nyernék.
A hét minden napján, 24 órában üzemelő atomerőműveknek köszönhetően világszerte számos otthon és vállalkozás kap folyamatosan áramellátást. Ráadásul az állomásokon sok szakember dolgozik, és ezek tisztességesen fizetett munkák.
Mi az atomerőmű? Nézzük meg, hogyan működik és hogyan működik.
Az atomerőművek (Atomerőművek) egy típus hőerőművek.
Ezeken az állomásokon a hőenergia forrása az urán- és plutóniumatomok maghasadási folyamata, amelyek az atomreaktorokban a nukleáris üzemanyag fő forrásai.A használt hűtőközeg a reaktorcsatornákon és a gőzfejlesztőkön keresztül szivattyúzott víz vagy gázok. A keletkező gőzt a generátorokat meghajtó gőzturbinákba táplálják, akárcsak a hagyományos hőerőművekben.
A világ első atomerőműve a Szovjetunióban épült 1954-ben.
Bármely atomerőmű berendezések, eszközök és szerkezetek komplex komplexuma, amelynek célja elektromos energia előállítása, és itt egy speciális anyag szolgál üzemanyagként - urán-235… Az urán-235 atommagok hasadása során hatalmas mennyiségű nukleáris energia szabadul fel, amely könnyen hővé, a hőből elektromos árammá alakul.
Nukleáris kancellár — az atomerőmű szíve, mivel nukleáris üzemanyaggal van megtöltve, és a reaktorban az urán-235 szabályozott hasadási láncreakciója megy végbe. A neutronok az instabil urán-235 atommagokra hatnak, ezek bomlását és energia felszabadulását okozzák.
A következtetés az, hogy a reaktorban használt urán-235 izotóp magjában három neutron nem elegendő a stabilitáshoz, ezért ennek az elemnek a magja nagyon instabil és könnyen két részre bomlik, érdemes egy neutront repülni. bizonyos sebességgel, hogy eltalálja.
Amint egy ilyen neutron bekerül egy instabil magba, az energiát felszabadítva lebomlik, ugyanakkor a már elbomlott atommagból 2-3 új neutron kirepül, széthasítanak más atommagokat stb. — így megy végbe az urán-235 atommagokból történő hasadás láncreakciója. A robbanás megelőzése érdekében pedig a biztosítékként működő neutronokat ellenőrizni kell – nem szabad túl sok neutront táplálni az üzemanyagba.
A működő erőművekkel felszerelt atomreaktorokban az energia fűtőelemekben (fűtőanyag-rudakban) keletkezik. A fűtőelem a legegyszerűbb esetben nukleáris üzemanyagot (például urán-dioxidot) tartalmazó rúdként (magként) ábrázolható, amely szerkezeti anyagokból készült burkolatba van zárva.
Az uránmagok hasadása során töredékei nagy sebességgel repülnek el, de gyakorlatilag nem hagyják el a magot, mivel lelassulnak benne, energiájukat átadva az atomoknak és felmelegítve a magot.
Az üzemanyagcella magjában felszabaduló hő az az energia, amely a hőcserélő-gőzturbina-generátor rendszerben az átalakulás összetett folyamata során villamos energiává alakul.
A fűtőelem magjában mozgó hasadási töredékek "kiszorítják" az atomokat, megbontják az anyagok kristályszerkezetét, amelyekből készültek, és fizikai tulajdonságaik megváltozásához vezetnek. Minél tovább működik a fűtőelem a reaktorban, annál inkább megváltoznak a zóna tulajdonságai, annál több radioaktív törmelék halmozódik fel benne.
Az üzemanyagot a reaktor munkazónájába vezetik speciális csövekben, amelyek a neutronenergiát hővé alakítani képes moderátorba helyezik. A retarderben neutronelnyelő anyagból készült dip rudak, hogy nagyon pontosan szabályozza a reakció sebességét... Minél magasabbra emeljük a rudakat, annál több neutron hat az üzemanyagra, illetve minél lejjebb süllyesztjük a reaktorba, annál kevésbé intenzíven megy végbe a reakció.
Kéthurkos nyomás alatti vizes reaktor (VVER) atomerőmű működési vázlata
Földrajzilag a reaktor található az atomerőmű főépületének reaktorcsarnokában, van még egy nukleáris üzemanyag-tároló medence, valamint egy rakodógép. A munkaterület, ahol a reakció ténylegesen végbemegy, egy speciális betonaknában van felállítva, amely a vezérlő rendszer (üzemmód kiválasztásához) és védelmet, hogy vészhelyzet esetén a reakció gyorsan leállítható legyen.
Az atomreaktor munkazónájából a hőt folyékony vagy gáznemű hűtőközeg segítségével távolítják el, amely közvetlenül áthalad a reaktor munkazónáján. A fűtőközeg által felhalmozott hő ezután a gőzfejlesztőben lévő vízbe kerül, ahol gőz keletkezik.
A hatalmas nyomás alatt lévő gőz továbbítja mechanikai energiáját turbina generátoramely elektromosságot termel, amelyet aztán továbbítanak távvezetékek (távvezetékek) – a fogyasztóknak. A turbina a gőzfejlesztővel együtt a turbinacsarnokba kerül beépítésre, ahonnan az áramot vezetékeken továbbítják a transzformátorhoz, majd az elektromos vezetékre.
Az atomerőmű területén található egy épület is, ahol a kiégett fűtőelemeket a medencékben tárolják. A nagy, tornyok formájú csövek pedig hűtőtornyok – egy keringető hűtőrendszer elemei, amely hűtőtavat (természetes vagy mesterséges tározót) és permetezőmedencéket is tartalmaz.
A reakció után keletkező hulladékot egyébként részben újrahasznosítják, a többit pedig speciális konténerekben tárolják, amelyek védik a tartalmat a környezetbe jutástól. Így ma az atomenergia környezetbarát.Maguk az atomerőművek pedig nem bocsátanak ki káros kibocsátásokat a légkörbe, miközben meglehetősen kompaktak és biztonságosak.
Lásd még: