Paano gumagana ang isang nuclear power plant (NPP).
Isa sa mga paraan upang labanan ang polusyon sa kapaligiran ay ang paglipat sa mas malinis na pinagkukunan ng kuryente. Ang mga mapagkukunang ito ngayon ay nararapat na kasama nuclear power plants (NPP)… Sa Europa lamang, salamat sa mga nuclear power plant, higit sa kalahating bilyong tonelada ng carbon dioxide ang HINDI inilalabas sa atmospera bawat taon, na tiyak na magiging seryosong pinagmumulan ng polusyon kung ang enerhiya ay nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng mga hydrocarbon.
Salamat sa mga nuclear power plant na nagpapatakbo 24/7, maraming bahay at negosyo sa buong mundo ang patuloy na binibigyan ng kuryente. Dagdag pa, ang mga istasyon ay gumagamit ng maraming mga espesyalista at ang mga ito ay disenteng bayad na mga trabaho.
Ano ang isang nuclear power plant? Alamin natin kung paano ito gumagana at kung paano ito gumagana.
Ang mga nuclear power plant (NPP) ay isang uri mga thermal power plant.
Ang pinagmumulan ng thermal energy sa mga istasyong ito ay ang proseso ng nuclear fission ng uranium at plutonium atoms, na siyang pangunahing pinagmumulan ng nuclear fuel na isinasagawa sa mga nuclear reactor.Ang coolant na ginamit ay tubig o mga gas na ibinobomba sa pamamagitan ng mga channel ng reactor at steam generator. Ang nagreresultang singaw ay pinapakain sa mga steam turbine na nagtutulak ng mga generator, tulad ng sa mga nakasanayang thermal power plant.
Ang unang nuclear power plant sa mundo ay itinayo sa USSR noong 1954.
Ang anumang planta ng nuclear power ay isang kumplikadong kumplikado ng mga kagamitan, aparato at istruktura, na ang layunin ay upang makabuo ng elektrikal na enerhiya, at isang espesyal na sangkap ang nagsisilbing gasolina dito - uranium-235… Sa proseso ng fission ng uranium-235 nuclei, isang malaking halaga ng nuclear energy ang pinakawalan, na madaling ma-convert sa init, at init sa kuryente.
Nuclear chancellor — ang puso ng isang nuclear power plant, dahil ito ay puno ng nuclear fuel at isang controlled fission chain reaction ng uranium-235 ay nagaganap sa loob ng reactor. Ang mga neutron ay kumikilos sa hindi matatag na uranium-235 nuclei, na nagiging sanhi ng pagkabulok at pagpapalabas ng enerhiya.
Ang konklusyon ay na sa nucleus ng uranium-235 isotope na ginamit sa reaktor, tatlong neutron ay hindi sapat para sa katatagan, samakatuwid ang nucleus ng elementong ito ay napaka-unstable at madaling nahahati sa dalawang bahagi, ito ay nagkakahalaga ng isang neutron na lumilipad sa isang tiyak na bilis, upang tamaan siya.
Sa sandaling ang gayong neutron ay pumasok sa isang hindi matatag na nucleus, ito ay nabubulok na naglalabas ng enerhiya, ngunit sa parehong oras 2-3 bagong mga neutron ang lumilipad mula sa nabulok na nucleus, hinati nila ang iba pang nuclei, atbp. — ganito nangyayari ang chain reaction ng fission mula sa uranium-235 nuclei. At upang maiwasan ang isang pagsabog, ang mga neutron na kumikilos bilang isang piyus ay dapat na kontrolin-hindi nagpapakain ng masyadong maraming mga neutron sa gasolina.
Sa mga nuclear reactor na nilagyan ng mga operating power plant, ang enerhiya ay nabuo sa mga elemento ng gasolina (fuel rods). Sa pinakasimpleng kaso, ang isang elemento ng gasolina ay maaaring katawanin bilang isang baras (core) na naglalaman ng nuclear fuel (halimbawa, uranium dioxide) at nakapaloob sa isang cladding ng mga materyales sa istruktura.
Sa panahon ng fission ng uranium nuclei, ang mga fragment nito ay lumilipad nang napakabilis, ngunit halos hindi umaalis sa core, habang bumabagal sila sa loob nito, inililipat ang kanilang enerhiya sa mga atomo at pinainit ang core.
Ang init na inilabas sa core ng fuel cell ay ang enerhiya na pagkatapos ay na-convert sa kuryente sa kumplikadong proseso ng conversion nito sa heat exchanger-steam-turbine-generator system.
Ang mga fission fragment na gumagalaw sa core ng fuel element ay "nagpapaalis" sa mga atomo, nakakagambala sa kristal na istraktura ng mga materyales kung saan sila ginawa, at humantong sa pagbabago sa kanilang mga pisikal na katangian. Ang mas mahaba ang elemento ng gasolina ay gumagana sa reaktor, mas maraming mga katangian ng pagbabago ng core, mas maraming mga radioactive na fragment ang naipon dito.
Ang gasolina ay ipinakilala sa working zone ng reaktor sa mga espesyal na tubo, na inilalagay sa isang moderator na may kakayahang mag-convert ng neutron energy sa init. Sa retarder dip rods na gawa sa neutron-absorbing material sa napaka tumpak na kontrolin ang bilis ng reaksyon... Kung mas mataas ang mga rod ay itinaas, mas maraming mga neutron ang kumikilos sa gasolina, ayon sa pagkakabanggit, mas mababa ang mga ito ay ibinaba sa reaktor, mas hindi gaanong intensive ang reaksyon.
Scheme ng pagpapatakbo ng isang double-loop pressurized water reactor (VVER) nuclear power plant
Sa heograpiya, matatagpuan ang reaktor sa reactor hall ng pangunahing gusali ng NPP, mayroon ding nuclear fuel storage pool pati na rin ang loading machine. Ang lugar ng pagtatrabaho kung saan aktwal na nagaganap ang reaksyon ay itinayo sa isang espesyal na kongkretong baras na nilagyan sistema ng kontrol (upang piliin ang operating mode) at proteksyon, upang sa kaganapan ng isang emergency ang reaksyon ay maaaring mabilis na ihinto.
Ang init mula sa working zone ng isang nuclear reactor ay tinanggal gamit ang isang likido o gas na coolant na direktang dumadaan sa reactor working zone. Ang init na naipon ng heating medium ay inililipat sa tubig sa steam generator kung saan nabubuo ang singaw.
Ang singaw sa ilalim ng napakalaking presyon ay nagpapadala ng mekanikal na enerhiya nito generator ng turbinena bumubuo ng kuryente na pagkatapos ay ipinapadala ng mga linya ng kuryente (mga linya ng kuryente) — sa mga mamimili. Ang turbine kasama ang generator ng singaw ay naka-install sa bulwagan ng turbine, kung saan ang kuryente ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga wire sa transpormer at pagkatapos ay sa linya ng kuryente.
Sa teritoryo ng nuclear power plant mayroon ding isang gusali kung saan ang ginastos na gasolina ay nakaimbak sa mga pool. At ang malalaking tubo sa anyo ng mga tore, na makitid sa itaas, ay mga cooling tower - mga elemento ng isang nagpapalipat-lipat na sistema ng paglamig na kinabibilangan din ng isang cooling pond (natural o artipisyal na reservoir) at mga spray basin.
Sa pamamagitan ng paraan, ang basura na nabuo pagkatapos ng reaksyon ay bahagyang na-recycle, at ang natitira ay naka-imbak sa mga espesyal na lalagyan na nagpoprotekta sa mga nilalaman mula sa pagpasok sa kapaligiran. Kaya, ngayon ang nuclear energy ay environment friendly.At ang mga nuclear power plant mismo ay hindi gumagawa ng mga nakakapinsalang emisyon sa atmospera, habang medyo siksik at ligtas.
Tingnan din: