فيزياء

كيف تعمل محطات الطاقة النووية؟


كما ذُكر بالفعل ، يتطلب تشغيل محطة نووية وتشغيلها أولاً وقبل كل شيء تخصيب اليورانيوم. لإعطائك فكرة ، فإن 0.5 كجم من اليورانيوم 235 المخصب - الكمية المستخدمة في تشغيل الغواصات وحاملات الطائرات النووية - تعادل 3.8 مليون لتر من البنزين.

بشكل عام ، يتم تشكيل اليورانيوم في كريات (على شكل حبة) بقطر قريب من قطر عملة 0.10 ريال برازيلي وسمكها 2.5 سم. يتم ترتيب هذه الكريات على قضبان طويلة مجمعة في حزم مغمورة بالماء داخل وعاء الضغط. الماء ، بدوره ، لديه وظيفة تبريد النظام.

لكي يعمل المفاعل ، يجب أن يكون الشعاع قليلاً فوق الحرجة. هذا يعني أنه إذا ترك وحده ، فإن ذوبان اليورانيوم. لذلك ، لكي لا يحدث ، يتم إدراجها في شعاع قضبان التحكم (وتسمى أيضا pushrods او بعد قضبان التحكم) ، مصنوعة من مواد قادرة على امتصاص النيوترونات ، باستخدام جهاز يمكنه خفض و / أو رفع القضبان.

وبالتالي رفع وخفض قضبان تسيطر على مستوى ردود الفعل النووية. لذلك ، عندما يُطلب إنتاج حرارة أعلى من قلب اليورانيوم ، يتم رفع القضبان خارج الحزمة ، بينما تنتج حرارة أقل ، يتم إنزال القضبان إلى الحزمة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن للقضبان وظائف أخرى: إن خفضها بالكامل في الحزمة يمكن أن يغلق المفاعل في حالة وقوع حادث أو يجعل من الممكن تغيير الوقود.

الحرارة المنبعثة خلال التفاعل النووي هي المسؤولة عن تسخين المياه ، والتي تتحول إلى بخار. هذا البخار يحفز التوربيناتالذي يدور مولد كهربائي، المسؤولة عن إنتاج الطاقة.

في بعض المصانع ، يمر بخار المفاعل من خلال مبادل حراري وسيط لتحويل المياه من دائرة أخرى إلى بخار ، والتي ستكون مسؤولة عن قيادة التوربينات البخارية. أيضًا ، في بعض المفاعلات ، يكون سائل التبريد عبارة عن غاز (ثاني أكسيد الكربون)2) أو المعدن السائل ، مما يتيح تشغيل القلب في درجات حرارة أعلى.


فيديو: كيف تعمل مفاعلات الطاقة النووية مترجم للعربية (ديسمبر 2021).