Kerncentrales gebruiken het proces van kernsplijting om elektriciteit op te wekken. Splijting is een proces waarbij de kern van een atoom wordt gesplitst in twee of meer kleinere kernen, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt.

In kerncentrales is de brandstof die voor splijting wordt gebruikt uranium-235. Uranium-235 is een zeldzame isotoop van uranium die slechts ongeveer 0,7% van het natuurlijke uranium uitmaakt. Wanneer een neutron wordt geabsorbeerd door een uranium-235-kern, splitst de kern zich in twee kleinere kernen, meestal barium-141 en krypton-92. Bij dit proces komen ook twee of drie neutronen vrij, die vervolgens andere uranium-235-kernen kunnen splitsen, waardoor een kettingreactie ontstaat.

De kettingreactie wordt gecontroleerd door regelstaven, die zijn gemaakt van materialen die neutronen absorberen. Door regelstaven in te brengen of terug te trekken kan het aantal neutronen dat beschikbaar is voor het splitsen van uranium-235-kernen worden gecontroleerd, wat op zijn beurt de hoeveelheid energie regelt die vrijkomt.

2. Warmteoverdracht

De energie die vrijkomt bij kernsplijting heeft de vorm van warmte. Deze warmte wordt overgedragen aan water, dat door de reactorkern circuleert. Het verwarmde water verandert vervolgens in stoom, die wordt gebruikt om een ​​turbine aan te drijven.

3. Elektriciteitsopwekking

De turbine is verbonden met een generator, die de mechanische energie van de turbine omzet in elektrische energie. Deze elektrische energie wordt vervolgens naar het elektriciteitsnet gestuurd, waar het wordt gedistribueerd naar woningen en bedrijven.

4. Veiligheidsvoorzieningen

Kerncentrales beschikken over een aantal veiligheidsvoorzieningen die zijn ontworpen om ongevallen te voorkomen en de gevolgen van eventuele ongevallen te beperken. Deze veiligheidsvoorzieningen omvatten:

* Containmentgebouwen: Deze massieve beton- en staalconstructies omringen de reactorkern en zijn ontworpen om al het radioactieve materiaal dat bij een ongeval vrijkomt tegen te houden.

* Noodkernkoelsystemen: Deze systemen zijn ontworpen om een ​​back-upbron van koelwater voor de reactorkern te bieden in het geval dat het normale koelsysteem uitvalt.

* Regelstangen: Deze staven zijn gemaakt van materialen die neutronen absorberen en kunnen worden gebruikt om het vermogensniveau van de reactor te regelen.

* Stralingsmonitoringsystemen: Deze systemen worden gebruikt om de stralingsniveaus binnen en buiten de fabriek te bewaken en om exploitanten van installaties te waarschuwen voor mogelijke problemen.

5. Afvalverwerking

Kerncentrales produceren radioactief afval, dat veilig moet worden verwijderd. Radioactief afval wordt doorgaans opgeslagen in betonnen vaten en diep onder de grond begraven.

6. Ontmanteling

Aan het einde van hun operationele levensduur moeten kerncentrales worden ontmanteld. Bij ontmanteling wordt alle radioactieve materialen uit de centrale verwijderd en vervolgens de centrale zelf gesloopt.