1. Kettingreactie:Om het proces op gang te brengen wordt de brandstof van een reactor, doorgaans uranium of plutonium, verrijkt zodat deze een hogere concentratie splijtbare isotopen bevat. Deze splijtbare isotopen, zoals uranium-235 of plutonium-239, kunnen kernsplijting ondergaan wanneer ze door een neutron worden geraakt. Wanneer een neutron deze isotopen raakt, splitsen ze zich in lichtere elementen, terwijl er meer neutronen en een grote hoeveelheid energie vrijkomen in de vorm van warmte.

2. Kernbrandstof:De brandstof voor een kernreactor wordt in staven geladen en deze staven worden vervolgens in samenstellen geplaatst die in de reactorkern zijn opgesteld. De kern is het hart van de reactor waar splijtingsreacties plaatsvinden.

3. Matiging:Als neutronen vrijkomen bij het splitsen van splijtbare isotopen, zijn ze nog steeds te energiek om een ​​kettingreactie in stand te houden. Om deze snel bewegende neutronen te vertragen en de kans groter te maken dat ze door andere splijtbare isotopen worden geabsorbeerd, wordt een moderatormateriaal zoals water of grafiet gebruikt.

4. Regelstaven:Om de kettingreactie te controleren en het vermogen van de reactor te regelen, worden regelstaven in de reactorkern gestoken. Deze staven bevatten elementen die gemakkelijk neutronen absorberen, zoals cadmium, boor of hafnium. Door de positie en diepte van deze staven aan te passen, kan de absorptie van neutronen worden aangepast, waardoor de splijtingsreactiesnelheid wordt gecontroleerd.

5. Koelsysteem:Terwijl de reactor in bedrijf is, moet de enorme hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd door splijtingsreacties worden verwijderd. Dit gebeurt met behulp van een koelsysteem. Water of een ander geschikt koelmiddel circuleert rond de reactorkern, waar het warmte van de brandstofstaven absorbeert.

6. Warmtewisselaars:Het verwarmde koelmiddel gaat vervolgens door een warmtewisselaar, waar het zijn warmte overdraagt ​​aan een secundaire koellus die water bevat. Hierdoor wordt voorkomen dat radioactieve stoffen de buitenomgeving rechtstreeks besmetten.

7. Stoomturbine:De stoom die uit de secundaire lus wordt gegenereerd, wordt naar een turbine geleid, waardoor de bladen gaan draaien. Deze draaiende beweging zet de warmte-energie om in mechanische energie.

8. Generator:De turbine-as is verbonden met een elektrische generator, die de mechanische energie van de draaiende turbine omzet in elektrische energie. Deze elektrische energie wordt vervolgens via het elektriciteitsnet gedistribueerd.

9. Veiligheidssystemen:Kernreactoren zijn uitgerust met verschillende veiligheidssystemen om de veilige werking van de centrale te garanderen en het risico op ongevallen te minimaliseren. Dit kunnen onder meer noodstopmechanismen, insluitingsstructuren, diverse koelmethoden en doorlopende monitoringsystemen zijn.

Het is belangrijk op te merken dat kernreactoren zeer complexe systemen zijn waarbij veel extra componenten en systemen bij het proces betrokken zijn. Deze uitleg geeft een basisoverzicht van de fundamentele principes van de werking van kernreactoren.