Wetenschap
1. Nucleaire splijting:
- Uraniumbrandstof: Het proces begint met uranium, een radioactief element. In kernreactoren is uranium verrijkt om de concentratie van zijn splijtbare isotoop te verhogen, uranium-235.
- Neutronenabsorptie: Een neutron slaat een uranium-235-atoom, waardoor het onstabiel wordt en gesplitst (splijting).
- Energie -release: Deze splitsing geeft een enorme hoeveelheid energie af in de vorm van warmte en meer neutronen.
- kettingreactie: De vrijgegeven neutronen kunnen verdere splijtingsgebeurtenissen veroorzaken, waardoor een kettingreactie ontstaat.
2. Warmteoverdracht:
- Moderator- en bedieningsstangen: De reactorkern gebruikt een moderator (typisch water) om de neutronen en controlestaven te vertragen om neutronen te absorberen en de kettingreactie te reguleren.
- Warmte -generatie: De energie die uit splijting wordt vrijgegeven, verwarmt de moderator en andere componenten in de reactor.
3. Steamproductie:
- Warmtewisselaar: Het hete water of stoom van de reactorkern stroomt door een warmtewisselaar en brengt warmte over naar een afzonderlijke waterlus.
- Stoomgeneratie: Deze warmte zet het water in de secundaire lus om in stoom onder hoge druk.
4. Turbine en generator:
- Steamvermogen: De hogedrukstoom drijft een turbine aan, een grote roterende machine met messen.
- Elektriciteitsopwekking: De turbine is verbonden met een generator, die de mechanische energie van de rotatie van de turbine omzet in elektrische energie.
5. Koeling en condensatie:
- condensor: Na het passeren van de turbine wordt de stoom gekoeld in een condensor en transformeert deze terug in water.
- Koelwater: Koelwater uit een nabijgelegen bron (rivier, meer of oceaan) wordt gebruikt om de stoom in de condensor te koelen.
6. Elektriciteitsverdeling:
- Transmissie rooster: De gegenereerde elektriciteit wordt vervolgens naar het elektrische raster gestuurd, waar het wordt verdeeld onder huizen, bedrijven en industrieën.
Sleutelpunten:
* Geen uitstoot van broeikasgassen: In tegenstelling tot fossiele brandstoffen geven kerncentrales geen broeikasgassen vrij tijdens het genereren van elektriciteit.
* Hoge energiedichtheid: Uranium heeft een zeer hoge energiedichtheid, wat betekent dat een kleine hoeveelheid brandstof een grote hoeveelheid energie kan produceren.
* veiligheidsproblemen: Kerncentrales hebben veiligheidsproblemen met betrekking tot radioactief afval, potentiële ongevallen en de langdurige opslag van verbruikte brandstof.
* kernafval: Verbruikte brandstofstaven blijven duizenden jaren radioactief en vormen een uitdaging voor veilige opslag en verwijdering.
* proliferatierisico's: Uraniumverrijkingstechnologieën kunnen worden gebruikt voor zowel vreedzame als militaire doeleinden, waardoor bezorgdheid wordt geuit over proliferatie van kernwapens.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com