Rozszczepienie jądra : Rozszczepienie jądra atomowego to proces, w którym jądro ciężkiego atomu, takiego jak uran lub pluton, jest bombardowane przez neutron, powodując jego rozpad na mniejsze jądra, a także uwalnianie dodatkowych neutronów i dużej ilości energii w postaci ciepła.

Kontrola reakcji : Aby utrzymać proces rozszczepienia pod kontrolą, stosuje się system kontroli reakcji. Zazwyczaj wokół reaktora umieszcza się materiały pochłaniające neutrony, takie jak grafit lub bor, aby regulować liczbę neutronów i utrzymywać reakcję łańcuchową na kontrolowanym poziomie.

Wytwarzanie ciepła : Energia uwalniana w postaci ciepła podczas rozszczepienia jest wykorzystywana do podgrzewania wody i wytwarzania pary. Para ta jest kierowana do turbiny, która jest podłączona do generatora. Kiedy para popycha łopatki turbiny, obraca generator, wytwarzając energię elektryczną.

Chłodzenie : Reaktory jądrowe muszą być chłodzone, aby zapobiec przegrzaniu. Zwykle woda jest używana jako czynnik chłodzący. Pochłania ciepło wytwarzane w reakcji rozszczepienia i odprowadza to ciepło przez system chłodzenia.

Bezpieczeństwo : Elektrownie jądrowe są wyposażone w wiele systemów bezpieczeństwa, aby zapobiegać wypadkom i minimalizować ryzyko w przypadku incydentu. Obejmuje to systemy chłodzenia awaryjnego, systemy zabezpieczające do zatrzymywania promieniowania w przypadku wycieku oraz procedury gospodarowania odpadami promieniotwórczymi.

Gospodarka odpadami : Ważnym aspektem energetyki jądrowej jest gospodarowanie odpadami promieniotwórczymi powstającymi w procesie rozszczepienia. Odpady te muszą być bezpiecznie przechowywane przez bardzo długi czas, aby zminimalizować ryzyko dla środowiska i zdrowia publicznego.

Podsumowując, energia jądrowa jest wytwarzana w procesie rozszczepienia jądra atomowego, który uwalnia energię w postaci ciepła. Ciepło to jest następnie przekształcane w energię elektryczną przez system wytwarzania pary i turbiny.

Reaktor jądrowy :
Reaktor jądrowy jest sercem elektrowni, w której zachodzą reakcje rozszczepienia jądra atomowego. Zawiera paliwo jądrowe, takie jak wzbogacony uran lub pluton, a także moderatory i elementy sterujące reaktorem do regulacji reakcji jądrowych.

Wytwornicą :
Wytwornica pary odpowiada za przekształcanie ciepła wytwarzanego przez reaktor w parę. Składa się z kilku rurek, przez które krąży woda podgrzana przez reaktor. Woda ta jest przekształcana w parę pod wysokim ciśnieniem, która będzie kierowana do turbiny.

Turbina parowa :
Turbina parowa jest podłączona do wytwornicy pary. Gdy para pod wysokim ciśnieniem wytwarzana przez wytwornicę pary dostaje się do turbiny, obraca ona łopatki turbiny. Ten obrót przekształca energię cieplną pary w energię mechaniczną.

Generator :
Generator jest podłączony do turbiny i przekształca energię mechaniczną wytwarzaną przez obrót turbiny w energię elektryczną. Działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.

Układ chłodzenia :
Elektrownie jądrowe są wyposażone w systemy chłodzenia, które odprowadzają ciepło wytwarzane przez reaktor. Może to obejmować wieże chłodnicze, obiegi wody chłodzącej, systemy wymiany ciepła i inne.

Systemy bezpieczeństwa :
Elektrownie jądrowe są wyposażone w wiele systemów bezpieczeństwa, aby zapobiegać wypadkom i minimalizować ryzyko w przypadku incydentu. Obejmuje to systemy sterowania reaktorem, systemy chłodzenia awaryjnego, systemy zabezpieczające w celu powstrzymania promieniowania w przypadku wycieku oraz elektryczne systemy awaryjne.

System sterowania i nadzoru :
Elektrownie jądrowe są wyposażone w zaawansowane systemy sterowania i monitorowania, które stale monitorują wydajność reaktora, poziom promieniowania, warunki bezpieczeństwa itp.

Składowanie odpadów promieniotwórczych :
Elektrownie jądrowe muszą gospodarować odpadami promieniotwórczymi powstającymi w procesie rozszczepienia jądrowego. Wiąże się to z bezpiecznym przechowywaniem odpadów promieniotwórczych w odpowiednich obiektach.

Reaktory wodne ciśnieniowe (PWR) :
Reaktory wodne ciśnieniowe są najczęstszymi typami reaktorów stosowanych w elektrowniach jądrowych na całym świecie. Używają wody pod ciśnieniem jako środka chłodzącego i moderującego. Woda podgrzewana przez reaktor wewnątrz obwodu pierwotnego jest utrzymywana pod wysokim ciśnieniem, aby zapobiec jej wrzeniu. Ciepło to jest następnie przekazywane do obwodu wtórnego przez wymiennik ciepła w celu wytworzenia pary, która napędza turbinę podłączoną do generatora wytwarzającego energię elektryczną.

Reaktory wodne wrzące (BWR) :
Reaktory wodne wrzące są podobne do reaktorów wodnych ciśnieniowych, ale w tym przypadku woda wewnątrz reaktora może się zagotować w obiegu pierwotnym. Wyprodukowana para jest bezpośrednio wykorzystywana do obracania turbiny, bez konieczności stosowania obwodu wtórnego. Reaktory te są powszechnie stosowane w elektrowniach jądrowych zaprojektowanych przez General Electric.

Reaktory ciężkowodne (CANDU) :
Reaktory ciężkowodne, znane również jako reaktory Canada Deuterium Uranium (CANDU), wykorzystują ciężką wodę (zawierającą wodór deuter) jako moderator i lekką wodę jako czynnik chłodzący. Są używane głównie w Kanadzie i niektórych innych krajach. Reaktory te mogą wykorzystywać naturalny uran jako paliwo, co czyni je elastycznymi pod względem dostaw paliwa.

Reaktory neutronów prędkich (FNR) :
Reaktory na prędkich neutronach wykorzystują neutrony prędkie, a nie neutrony termiczne, do wywoływania reakcji rozszczepienia w paliwie jądrowym. Mogą używać różnych rodzajów paliwa, w tym uranu i plutonu. Reaktory prędkie mogą potencjalnie produkować więcej paliwa niż zużywają, co czyni je atrakcyjnymi dla długoterminowej produkcji energii i gospodarowania odpadami promieniotwórczymi.

Reaktory na stopionych solach (MSR) :
Reaktory na stopionych solach to nowa technologia, która wykorzystuje stopione sole jako paliwo i czynnik chłodzący. Oferują one potencjalne korzyści w zakresie bezpieczeństwa i wydajności, a także możliwość stosowania paliw jądrowych w wyższych stężeniach, co może zmniejszyć ilość wytwarzanych odpadów promieniotwórczych.