Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Hoe produceren uranium en plutonium thermische energie?

Uranium en plutonium produceren thermische energie door een proces genaamd nucleaire splijting . Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

1. Nucleaire splijting:

* Neutronenabsorptie: Een uranium- of plutoniumatoom absorbeert een neutron.

* onstabiele kern: Deze absorptie maakt de kern onstabiel en zorgt ervoor dat deze splitst (splijting) in twee of meer lichtere dochterkernen.

* Energie -release: Tijdens dit splijtingsproces wordt een enorme hoeveelheid energie vrijgegeven, voornamelijk in de vorm van:

* Kinetische energie: De dochter kernen en andere uitgezonden deeltjes vliegen uit elkaar met hoge snelheden.

* gammastralen: Hoge energie elektromagnetische straling komt vrij.

* neutronen: Extra neutronen worden vrijgegeven.

2. Kettingreactie:

* Neutronenvermenigvuldiging: De vrijgegeven neutronen kunnen andere uranium- of plutonium -atomen slaan en verdere splijtingsgebeurtenissen veroorzaken.

* Zelfvoorzienende reactie: Als er voldoende neutronen worden vrijgegeven om dit proces te ondersteunen, treedt een kettingreactie op, wat leidt tot continue energieproductie.

3. Productie van thermische energie:

* Kinetische energieconversie: De kinetische energie van de splijtingsproducten wordt omgezet in warmte terwijl ze botsen met omliggende atomen.

* Warmteoverdracht: Deze warmte wordt vervolgens overgebracht naar een koelvloeistof (meestal water) die door de reactormern circuleert.

Samenvattend produceren uranium en plutonium thermische energie door een reeks gebeurtenissen:

1. Neutronenabsorptie activeert splijting.

2. Splijting geeft energie vrij, inclusief kinetische energie en neutronen.

3. Vrijgegeven neutronen veroorzaken verdere splijting, waardoor een kettingreactie ontstaat.

4. De kinetische energie van splijtingsproducten wordt omgezet in warmte, die wordt overgebracht naar een koelvloeistof.

Belangrijke opmerking: De snelheid van splijting en energieproductie wordt geregeld met behulp van controlestaven die neutronen absorberen, waardoor de kettingreactie reguleert.