Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt elektriciteit opgewekt door kernenergie?

Elektriciteit wordt opgewekt door kernenergie via een proces dat kernsplijting wordt genoemd. Hier is een gedetailleerde uitleg van hoe het werkt:

1. Kernreactor :Een kerncentrale bestaat uit een kernreactor, die het hart vormt van het elektriciteitsopwekkingsproces.

2. Nucleaire brandstof :In de reactor bevindt zich splijtstof, meestal in de vorm van uraniumpellets. Uranium-235 is de meest gebruikte isotoop voor kernenergie.

3. Kernsplijting :Kernsplijting is een proces waarbij de kern van een zwaar atoom, zoals uranium-235, wordt gesplitst in twee of meer kleinere kernen. Bij dit proces komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij.

4. Kettingreactie :Wanneer een neutron wordt geabsorbeerd door een uranium-235-atoom, zorgt dit ervoor dat het atoom zich in twee kleinere kernen splitst, waardoor er meer neutronen vrijkomen. Deze neutronen kunnen vervolgens andere uranium-235-atomen splitsen, waardoor een kettingreactie van kernsplijting ontstaat.

5. Regelstangen :Controlestaven gemaakt van materialen zoals cadmium of boor worden gebruikt om de splijtingssnelheid te controleren. Door regelstaven in of uit te trekken kan de hoeveelheid neutronen die beschikbaar zijn voor het splitsen van uraniumatomen worden aangepast, waardoor het vermogen van de reactor wordt geregeld.

6. Warmtegeneratie :De energie die vrijkomt bij kernsplijting produceert intense hitte. Deze warmte wordt overgedragen aan een koelvloeistof, meestal water. Terwijl het koelmiddel door de reactorkern stroomt, absorbeert het de warmte en wordt het erg heet.

7. Stoomgeneratie :Het verwarmde koelwater wordt vervolgens naar een stoomgenerator gepompt. In de stoomgenerator wordt de warmte van het koelmiddel overgebracht naar een secundair circuit, waardoor water in stoom verandert.

8. Turbine en generator :De hogedrukstoom uit de stoomgenerator wordt naar een turbine geleid. Terwijl de stoom door de turbinebladen stroomt, zorgt deze ervoor dat ze gaan draaien. De rotatie-energie van de turbine wordt vervolgens gebruikt om een ​​generator aan te drijven.

9. Elektriciteitsopwekking :In de generator wordt de mechanische energie van de turbine omgezet in elektrische energie. Terwijl de generator draait, ontstaat er een elektrische stroom, die vervolgens aan het elektriciteitsnet wordt geleverd voor distributie naar consumenten.

Door gebruik te maken van de warmte die vrijkomt bij gecontroleerde kernsplijting genereren kerncentrales stoom om turbines aan te drijven en op grote schaal elektriciteit te produceren.

  • --hotWetenschap