1. Kärnklyvning
* Kärnan: Kärnreaktorer använder en kärna som innehåller bränslestavar, vanligtvis gjorda av uran.
* neutronabsorption: Uranatomer är instabila. När en neutron slår en uranatoms kärna, får det atomen att dela, en process som kallas fission.
* Energiutsläpp: Denna delning släpper en enorm mängd energi, främst i form av:
* Kinetic Energy of Fission Products: De resulterande fragmenten från uranatomen flyger isär i otroligt höga hastigheter.
* gamma -strålar: Högenergifotoner släpps ut.
* neutroner: Ytterligare neutroner frisätts, vilket kan orsaka ytterligare fissionreaktioner (kedjereaktion).
2. Värmeöverföring
* kylvätska: Kärnan är omgiven av ett kylvätska, vanligtvis vatten eller en gas som koldioxid.
* Energiabsorption: Kylvätskan absorberar den kinetiska energin och värmen från fissionsprodukter och gammastrålar.
* cirkulation: Den uppvärmda kylvätskan cirkuleras genom ett rörsystem.
3. Ånggenerering
* Värmeväxlare: Den heta kylvätskan passerar genom en värmeväxlare och överför sin värme till vatten i en separat slinga.
* Ångproduktion: Värmen från kylvätskan förvandlar vattnet till ånga.
4. Kraftproduktion
* turbiner: Högtrycksången driver turbiner, som roterar generatorer för att producera el.
Nyckelkoncept
* Kedjereaktion: Neutronerna som frigörs under fission kan orsaka ytterligare fissionhändelser, vilket skapar en varaktig kedjereaktion. Denna kontrollerade kedjereaktion är avgörande för att generera kraft.
* Kontrollstänger: Kontrollstänger gjorda av neutronabsorberande material som kadmium eller bor sätts in i reaktorkärnan för att reglera hastigheten för fission och kontrollera effektutgången.
* moderatorer: Vissa reaktorer använder en moderator, såsom grafit eller tungt vatten, för att bromsa de neutroner som frigörs under fission, vilket gör dem mer benägna att orsaka ytterligare fissionhändelser.
Viktiga anteckningar:
* Kärnreaktorer är mycket komplexa och kräver strikta säkerhetsbestämmelser.
* Processen med kärnklyvning genererar radioaktivt avfall som måste hanteras noggrant.
* Kärnkraft har båda fördelarna (tillförlitlig energikälla, låga utsläpp av växthusgaser) och nackdelar (radioaktivt avfall, potential för olyckor).
