راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟
راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟
APS
راکتورهای هسته ای قلب یک نیروگاه هسته ای هستند.
آنها شامل واکنشهای زنجیره ای هسته ای هستند که از طریق یک فرآیند فیزیکی به نام شکافت ، گرما تولید می کنند. از آن گرما برای ایجاد بخار چرخشی توربین برای ایجاد الکتریسیته استفاده می شود.
با داشتن بیش از 440 راکتور تجاری در سراسر جهان ، از جمله 94 راکتور در ایالات متحده ، انرژی هسته ای همچنان یکی از بزرگترین منابع قابل اطمینان برق بدون کربن موجود است.
شکاف هسته ای باعث ایجاد گرما می شود
کار اصلی یک راکتور قرار دادن و کنترل شکافت هسته ای است - فرایندی که در آن اتم ها تقسیم شده و انرژی آزاد می کنند.
شکافت و همجوشی: تفاوت چیست؟
راکتورها برای سوخت هسته ای از اورانیوم استفاده می کنند. اورانیوم به صورت گلوله های سرامیکی کوچک فرآوری شده و در لوله های فلزی مهر و موم شده به نام میله های سوخت قرار می گیرد. به طور معمول بیش از 200 عدد از این میله ها بهم پیوسته و مونتاژ سوخت را تشکیل می دهند. یک هسته راکتور به طور معمول از دو صد مجموعه تشکیل می شود ، بسته به سطح قدرت.
درون مخزن راکتور ، میله های سوخت در آب غوطه ور می شوند که هم به عنوان خنک کننده و هم به عنوان تعدیل کننده عمل می کند. ناظر کمک می کند تا نوترون های تولید شده توسط شکافت برای حفظ واکنش زنجیره ای کاهش یابد.
سپس می توان میله های کنترل را در هسته راکتور قرار داد تا سرعت واکنش را کاهش دهد یا برای افزایش آن خارج شود.
گرمای ایجاد شده در اثر شکافت ، آب را به بخار تبدیل می کند و باعث چرخش توربین برای تولید برق بدون کربن می شود.
انواع راکتورهای آب سبک در ایالات متحده
همه ی راکتور های هسته ای تجاری در ایالات متحده راکتورهای آب سبک هستند. این بدان معنی است که آنها از آب معمولی به عنوان تعدیل کننده خنک کننده و نوترون استفاده می کنند.
در آمریکا دو نوع راکتور آب سبک کار می کنند.
راکتورهای آب تحت فشار
اینفوگرافیک در مورد نحوه عملکرد راکتور آب سبک تحت فشار.
گرافیک توسط سارا هارمن | وزارت انرژی ایالات متحده
بیش از 65٪ از راکتورهای تجاری در ایالات متحده راکتورهای آب تحت فشار یا PWR هستند. این راکتورها تحت فشار زیاد آب را به هسته راکتور پمپ می کنند تا از جوش آمدن آب جلوگیری کنند.
آب هسته با شکافت هسته ای گرم می شود و سپس درون لوله های مبدل حرارتی پمپ می شود. این لوله ها منبع آب جداگانه ای را گرم می کنند تا بخار ایجاد شود. سپس بخار یک ژنراتور الکتریکی را برای تولید برق می چرخاند.
آب هسته دوباره به راکتور می رود تا دوباره گرم شود و فرآیند تکرار می شود.
راکتورهای آب جوش
نمودار اینفوگرافیک در مورد نحوه عملکرد راکتور آب جوش.
گرافیک توسط سارا هارمن | وزارت انرژی ایالات متحده
تقریباً یک سوم راکتورهای فعال در ایالات متحده راکتورهای آب جوش (BWR) هستند.
BWR آب را گرم می کند و مستقیماً درون رگ راکتور تولید بخار می کند. آب از طریق هسته راکتور پمپ می شود و با شکافت گرم می شود. سپس لوله ها بخار را مستقیماً به یک توربین تغذیه می کنند تا برق تولید کند.
بخار استفاده نشده دوباره به آب متراکم شده و مجدداً در فرآیند گرمایش استفاده می شود.
[ بازدید : 2241 ] [ امتیاز : 3 ] [ نظر شما : ]
