Kernsplijting : Kernsplijting is het proces waarbij de kern van een zwaar atoom, zoals uranium of plutonium, wordt gebombardeerd door een neutron, waardoor het zich splitst in kleinere kernen en extra neutronen en een grote hoeveelheid energie in de vorm van warmte vrijgeven.

Reactie Controle : Om het splijtingsproces onder controle te houden, wordt gebruik gemaakt van een reactiecontrolesysteem. Gewoonlijk worden neutronenabsorberende materialen, zoals grafiet of boor, rond de reactor geplaatst om het aantal neutronen te reguleren en de kettingreactie op een gecontroleerd niveau te houden.

Warmteontwikkeling : De energie die vrijkomt in de vorm van warmte tijdens de splijting wordt gebruikt om water te verwarmen en stoom te produceren. Deze stoom wordt naar een turbine geleid, die is aangesloten op een generator. Wanneer de stoom de turbinebladen duwt, draait het de generator en produceert het elektriciteit.

Verkoeling : Kernreactoren moeten worden gekoeld om oververhitting te voorkomen. Meestal wordt water gebruikt als koelmiddel. Het absorbeert de warmte die wordt geproduceerd door de splijtingsreactie en voert deze warmte af via een koelsysteem.

Veiligheid : Kerncentrales zijn uitgerust met meerdere veiligheidssystemen om ongevallen te voorkomen en risico's in geval van een incident te minimaliseren. Dit omvat noodkoelsystemen, insluitingssystemen om straling in te dammen in geval van een lek en procedures voor het beheer van radioactief afval.

Afvalverwerking : Een belangrijk aspect van kernenergie is het beheer van radioactief afval dat vrijkomt bij het splijtingsproces. Dit afval moet gedurende extreem lange tijd veilig worden opgeslagen om de risico's voor het milieu en de volksgezondheid tot een minimum te beperken.

Samengevat wordt kernenergie geproduceerd door het proces van kernsplijting, waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte. Deze warmte wordt vervolgens omgezet in elektriciteit via een stoomopwekkingssysteem en turbines.

Kernreactor :
De kernreactor is het hart van de centrale waar de kernsplijtingsreacties plaatsvinden. Het bevat splijtstof, zoals verrijkt uranium of plutonium, evenals moderatoren en reactorbesturingen om kernreacties te reguleren.

Stoomgenerator :
De stoomgenerator is verantwoordelijk voor het omzetten van de door de reactor geproduceerde warmte in stoom. Het bestaat uit verschillende buizen waardoor het door de reactor verwarmde water circuleert. Dit water wordt omgezet in stoom onder hoge druk die naar de turbine wordt geleid.

Stoomturbine :
De stoomturbine is aangesloten op de stoomgenerator. Wanneer de hogedrukstoom die door de stoomgenerator wordt geproduceerd, de turbine binnenkomt, draait deze de turbinebladen. Deze rotatie zet de thermische energie van de stoom om in mechanische energie.

Generator :
De generator is verbonden met de turbine en zet de mechanische energie die wordt geproduceerd door de rotatie van de turbine om in elektrische energie. Het werkt volgens het principe van elektromagnetische inductie.

Koelsysteem :
Kerncentrales zijn uitgerust met koelsystemen om de warmte die door de reactor wordt geproduceerd af te voeren. Dit kunnen koeltorens, koelwatercircuits, warmtewisselingssystemen en meer zijn.

Beveiligingssystemen :
Kerncentrales zijn uitgerust met meerdere veiligheidssystemen om ongevallen te voorkomen en risico's in geval van een incident te minimaliseren. Dit omvat reactorcontrolesystemen, noodkoelsystemen, insluitingssystemen om straling in te dammen in geval van een lek en elektrische back-upsystemen.

Controle- en bewakingssysteem :
Kerncentrales zijn uitgerust met geavanceerde controle- en bewakingssystemen om de prestaties van de reactor, stralingsniveaus, veiligheidsomstandigheden, enz. continu te bewaken.

Opslag van kernafval :
Kerncentrales moeten het radioactieve afval beheren dat vrijkomt bij het kernsplijtingsproces. Het gaat hierbij om de veilige en beveiligde opslag van radioactief afval in geschikte faciliteiten.

Drukwaterreactoren (PWR's) :
Drukwaterreactoren zijn de meest voorkomende soorten reactoren die worden gebruikt in kerncentrales over de hele wereld. Ze gebruiken water onder druk als koel- en matigingsmiddel. Het water dat door de reactor in het primaire circuit wordt verwarmd, wordt onder hoge druk gehouden om te voorkomen dat het kookt. Deze warmte wordt vervolgens via een warmtewisselaar overgebracht naar een secundair circuit om stoom te produceren, die een turbine aandrijft die is aangesloten op een generator die elektriciteit produceert.

Kokendwaterreactoren (BWR) :
Kokendwaterreactoren zijn vergelijkbaar met drukwaterreactoren, maar in dit geval mag het water in de reactor koken in het primaire circuit. De geproduceerde stoom wordt direct gebruikt om de turbine te laten draaien, zonder dat er een secundair circuit nodig is. Deze reactoren worden vaak gebruikt in kerncentrales die zijn ontworpen door General Electric.

Zwaarwaterreactoren (CANDU) :
Zwaarwaterreactoren, ook bekend als Canada Deuterium Uranium (CANDU)-reactoren, gebruiken zwaar water (met waterstofdeuterium) als moderator en licht water als koelmiddel. Ze worden voornamelijk gebruikt in Canada en enkele andere landen. Deze reactoren kunnen natuurlijk uranium als brandstof gebruiken, waardoor ze flexibel zijn in termen van brandstofvoorziening.

Snelle neutronenreactoren (FNR) :
Snelle neutronenreactoren gebruiken snelle neutronen in plaats van thermische neutronen om splijtingsreacties in splijtstof te veroorzaken. Ze kunnen verschillende soorten brandstof gebruiken, waaronder uranium en plutonium. Snelle reactoren hebben het potentieel om meer brandstof te produceren dan ze verbruiken, waardoor ze aantrekkelijk zijn voor energieproductie op lange termijn en het beheer van nucleair afval.

Gesmoltenzoutreactoren (MSR) :
Gesmoltenzoutreactoren zijn een opkomende technologie die gesmolten zouten gebruikt als brandstof en als koelmiddel. Ze bieden potentiële voordelen op het gebied van veiligheid en efficiëntie, evenals de mogelijkheid om splijtstoffen in hogere concentraties te gebruiken, waardoor de hoeveelheid geproduceerd nucleair afval zou kunnen worden verminderd.