1. Kärnklyvning:
* Bränsle: Kärnkraftverk använder vanligtvis uran som bränsle. Detta uran är anrikat, vilket innebär att koncentrationen av den fissilisotopen uran-235 ökas.
* Reaktion: Det anrikade uranen bombarderas med neutroner. När en neutron slår en uran-235-kärna delar den atomen i två mindre atomer (fissionprodukter) och frigör en enorm mängd energi i form av värme och fler neutroner.
* Kedjereaktion: De släppta neutronerna kan sedan slå andra uran-235-atomer och utlösa en kedjereaktion. Denna fortsatta kedjereaktion är det som genererar värmen för kraftverket.
2. Reaktorkärna:
* Bränslestavar: Anrikat uran finns i långa, tunna bränslestavar.
* Kontrollstänger: Dessa är gjorda av neutronabsorberande material (som bor eller kadmium) och används för att reglera hastigheten för kedjereaktionen. Infoga kontrollstänger i reaktorkärnan absorberar neutroner och bromsar reaktionen. Att ta bort dem gör att reaktionen påskyndas.
* moderator: Vatten eller grafit används som moderator för att bromsa de neutroner som frigörs under fission. Långsammare neutroner är mer benägna att utlösa fission.
* kylvätska: Vatten eller andra vätskor cirkuleras genom reaktorkärnan för att avlägsna värmen som genereras genom fission.
3. Kraftproduktion:
* Värmeväxlare: Den heta kylvätskan från reaktorkärnan överförs till en separat vattenslinga i en värmeväxlare.
* ångturbin: Värmen från vattnet kokar den i ånga, som driver en ångturbin.
* Generator: Turbinen snurrar en generator och producerar el.
typer av kärnreaktorer:
* trycksatt vattenreaktorer (PWR): Den vanligaste typen, PWRS använder vatten som både en kylvätska och en moderator. Vattnet hålls under högt tryck för att förhindra att det kokar.
* kokande vattenreaktorer (BWR): BWRS använder vatten som kylvätska, men det är tillåtet att koka i reaktorkärnan. Den producerade ångan används sedan för att driva turbinen.
* Candu -reaktorer: Dessa reaktorer använder naturligt uran som bränsle och tungt vatten som moderator och kylvätska.
Nyckelöverväganden:
* Säkerhet: Kärnkraftverk är utformade med flera säkerhetssystem för att förhindra olyckor och skydda miljön.
* Avfallshantering: Kärnkraftverk producerar radioaktivt avfall, som säkert måste hanteras och lagras under långa perioder.
* Proliferation: Tekniken som används i kärnkraftverk kan också användas för att producera vapenklass. Detta är ett stort problem för internationell säkerhet.
Sammantaget är kärnkraften en komplex och kontroversiell teknik. Medan den erbjuder en energikälla med låg kolhalt, väcker den också oro över säkerhet, avfallshantering och potentialen för spridning.
