Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt kernenergie gebruikt om elektriciteit te maken?

Hier is een uitsplitsing van hoe kernenergie elektriciteit genereert:

1. Nucleaire splijting:

* de brandstof: Kerncentrales gebruiken uranium, een natuurlijk voorkomend radioactief element. In het bijzonder gebruiken ze verrijkt uranium, dat een hogere concentratie van de splijtbare isotoop uranium-235 heeft.

* het proces: Uraniumatomen worden gebombardeerd met neutronen. Dit zorgt ervoor dat de uraniumkernen splitsen, waardoor enorme hoeveelheden energie in de vorm van warmte worden vrijgeeft. Dit wordt nucleaire splijting genoemd.

2. Warmteoverdracht:

* De reactorkern: De warmte van splijting wordt overgebracht naar een koelvloeistof, meestal water, in een reactorschip.

* Stoomgeneratie: Het verwarmde water stroomt vervolgens naar een warmtewisselaar, waar het water in een afzonderlijke lus kookt. Dit creëert hogedrukstoom.

3. Turbine en generator:

* Turbine -rotatie: De stoom drijft een turbine aan, een groot roterend wiel met messen. De druk en het warmte van de stoom zorgen ervoor dat de turbine snel draait.

* Elektriciteitsopwekking: De draaiende turbine is verbonden met een generator. De generator gebruikt de beweging van de turbine om elektriciteit te creëren door elektromagnetische inductie.

4. Koeling en afval:

* Koeltorens: De stoom die door de turbine is gegaan, wordt afgekoeld en terug in water. Dit water wordt meestal door koeltorens verzonden om overtollige warmte in de atmosfeer af te geven.

* kernafval: Het proces van nucleaire splijting creëert radioactieve bijproducten, die als nucleair afval worden beschouwd. Dit afval moet voor langere tijd zorgvuldig worden beheerd en opgeslagen.

Sleutelpunten:

* kettingreactie: Het splijtingsproces geeft meer neutronen vrij, die verdere splijtingsgebeurtenissen kunnen veroorzaken. Regelstangen gemaakt van neutronenabsorberende materialen worden gebruikt om deze kettingreactie te reguleren, waardoor deze op een veilig en gecontroleerd niveau blijft.

* Geen broeikasgassen: In tegenstelling tot fossiele brandstofcentrales produceren kerncentrales geen broeikasgassen, waardoor het een relatief schone energiebron is.

* veiligheidsproblemen: Naar kerncentrales hebben inherente veiligheidsrisico's geassocieerd met de behandeling van radioactieve materialen en potentiële ongevallen.

Samenvattend:

Kerncentrales gebruiken nucleaire splijting om warmte te genereren, die vervolgens wordt gebruikt om stoom te maken. De stoom drijft een turbine aan, die op zijn beurt een generator aandrijft om elektriciteit te produceren.