Năng lượng hạt nhân - Mọi thứ bạn cần biết !

Năng lượng hạt nhân được sản xuất bởi quá trình phân hạch hạt nhân
Năng lượng hạt nhân được sản xuất bởi quá trình phân hạch hạt nhân

Năng lượng hạt nhân

Năng lượng hạt nhân được tạo ra bởi quá trình phân hạch hạt nhân, bao gồm việc tách hạt nhân của các nguyên tử nặng như uranium-235 (U-235) hoặc plutonium-239 (Pu-239). Dưới đây là tổng quan về cách thức hoạt động :


Phân hạch hạt nhân : Phân hạch hạt nhân là quá trình hạt nhân của một nguyên tử nặng, chẳng hạn như uranium hoặc plutonium, bị bắn phá bởi một neutron, khiến nó phân tách thành các hạt nhân nhỏ hơn, cũng như giải phóng thêm neutron và một lượng lớn năng lượng dưới dạng nhiệt.

Kiểm soát phản ứng : Để giữ cho quá trình phân hạch được kiểm soát, một hệ thống kiểm soát phản ứng được sử dụng. Thông thường, các vật liệu hấp thụ neutron, chẳng hạn như than chì hoặc boron, được đặt xung quanh lò phản ứng để điều chỉnh số lượng neutron và giữ phản ứng dây chuyền ở mức có kiểm soát.

Sinh nhiệt : Năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt trong quá trình phân hạch được sử dụng để làm nóng nước và tạo ra hơi nước. Hơi nước này được dẫn đến một tuabin, được kết nối với một máy phát điện. Khi hơi nước đẩy các cánh tuabin, nó quay máy phát điện, tạo ra điện.

Làm mát : Các lò phản ứng hạt nhân phải được làm mát để tránh quá nóng. Thông thường, nước được sử dụng làm chất làm mát. Nó hấp thụ nhiệt được tạo ra bởi phản ứng phân hạch và sơ tán nhiệt này thông qua một hệ thống làm mát.

An ninh : Các nhà máy điện hạt nhân được trang bị nhiều hệ thống an toàn để ngăn ngừa tai nạn và giảm thiểu rủi ro trong trường hợp xảy ra sự cố. Điều này bao gồm các hệ thống làm mát khẩn cấp, hệ thống ngăn chặn để chứa bức xạ trong trường hợp rò rỉ và các quy trình quản lý chất thải phóng xạ.

Quản lý chất thải : Một khía cạnh quan trọng của năng lượng hạt nhân là quản lý chất thải phóng xạ được tạo ra bởi quá trình phân hạch. Chất thải này phải được lưu trữ an toàn trong thời gian cực kỳ dài để giảm thiểu rủi ro đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Tóm lại, năng lượng hạt nhân được tạo ra bởi quá trình phân hạch hạt nhân, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Nhiệt này sau đó được chuyển đổi thành điện năng thông qua hệ thống tạo hơi nước và tuabin.
Các thành phần của một nhà máy điện hạt nhân.
Các thành phần của một nhà máy điện hạt nhân.

Các thành phần chính của nhà máy điện hạt nhân :

Lò phản ứng hạt nhân :
Lò phản ứng hạt nhân là trái tim của nhà máy nơi diễn ra các phản ứng phân hạch hạt nhân. Nó chứa nhiên liệu hạt nhân, chẳng hạn như uranium hoặc plutonium làm giàu, cũng như các chất điều tiết và kiểm soát lò phản ứng để điều chỉnh các phản ứng hạt nhân.

Máy tạo hơi nước :
Máy tạo hơi nước chịu trách nhiệm chuyển đổi nhiệt do lò phản ứng tạo ra thành hơi nước. Nó bao gồm một số ống thông qua đó nước được làm nóng bởi lò phản ứng lưu thông. Nước này được chuyển thành hơi nước áp suất cao sẽ được dẫn đến tuabin.

Tua bin hơi :
Tuabin hơi được kết nối với máy tạo hơi nước. Khi hơi nước áp suất cao do máy tạo hơi nước tạo ra đi vào tuabin, nó sẽ quay các cánh tuabin. Vòng quay này chuyển đổi năng lượng nhiệt của hơi nước thành năng lượng cơ học.

Generator :
Máy phát điện được kết nối với tuabin và chuyển đổi năng lượng cơ học được tạo ra bởi chuyển động quay của tuabin thành năng lượng điện. Nó hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ.

Hệ thống làm mát :
Các nhà máy điện hạt nhân được trang bị hệ thống làm mát để loại bỏ nhiệt do lò phản ứng tạo ra. Điều này có thể bao gồm tháp giải nhiệt, mạch nước làm mát, hệ thống trao đổi nhiệt, v.v.

Hệ thống an ninh :
Các nhà máy điện hạt nhân được trang bị nhiều hệ thống an toàn để ngăn ngừa tai nạn và giảm thiểu rủi ro trong trường hợp xảy ra sự cố. Điều này bao gồm hệ thống kiểm soát lò phản ứng, hệ thống làm mát khẩn cấp, hệ thống ngăn chặn để chứa bức xạ trong trường hợp rò rỉ và hệ thống dự phòng điện.

Hệ thống điều khiển và giám sát :
Các nhà máy điện hạt nhân được trang bị hệ thống điều khiển và giám sát tinh vi để liên tục theo dõi hiệu suất lò phản ứng, mức độ bức xạ, điều kiện an toàn, v.v.

Lưu trữ chất thải hạt nhân :
Các nhà máy điện hạt nhân phải quản lý chất thải phóng xạ được tạo ra bởi quá trình phân hạch hạt nhân. Điều này liên quan đến việc lưu trữ an toàn và an toàn chất thải phóng xạ trong các cơ sở thích hợp.

Các loại nhà máy điện hạt nhân chính :

Lò phản ứng nước áp lực (PWR) :
Lò phản ứng nước áp lực là loại lò phản ứng phổ biến nhất được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân trên khắp thế giới. Họ sử dụng nước áp lực như một chất làm mát và điều tiết. Nước được làm nóng bởi lò phản ứng bên trong mạch sơ cấp được giữ ở áp suất cao để ngăn không cho nó sôi. Nhiệt này sau đó được truyền đến mạch thứ cấp thông qua bộ trao đổi nhiệt để tạo ra hơi nước, điều khiển tuabin kết nối với máy phát điện sản xuất điện.

Lò phản ứng nước sôi (BWR) :
Lò phản ứng nước sôi tương tự như lò phản ứng nước áp lực, nhưng trong trường hợp này, nước bên trong lò phản ứng được phép đun sôi trong mạch sơ cấp. Hơi nước được tạo ra được sử dụng trực tiếp để quay tuabin mà không cần mạch thứ cấp. Những lò phản ứng này thường được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân do General Electric thiết kế.

Lò phản ứng nước nặng (CANDU) :
Các lò phản ứng nước nặng, còn được gọi là lò phản ứng Deuterium Uranium (CANDU) của Canada, sử dụng nước nặng (chứa hydro deuterium) làm chất điều tiết và nước nhẹ làm chất làm mát. Chúng chủ yếu được sử dụng ở Canada và một số quốc gia khác. Những lò phản ứng này có thể sử dụng uranium tự nhiên làm nhiên liệu, làm cho chúng linh hoạt về mặt cung cấp nhiên liệu.

Lò phản ứng neutron nhanh (FNR) :
Các lò phản ứng neutron nhanh sử dụng neutron nhanh thay vì neutron nhiệt để gây ra phản ứng phân hạch trong nhiên liệu hạt nhân. Họ có thể sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau, bao gồm uranium và plutonium. Các lò phản ứng nhanh có tiềm năng sản xuất nhiều nhiên liệu hơn mức tiêu thụ, khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với sản xuất năng lượng lâu dài và quản lý chất thải hạt nhân.

Lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) :
Lò phản ứng muối nóng chảy là một công nghệ mới nổi sử dụng muối nóng chảy làm nhiên liệu và làm chất làm mát. Chúng mang lại lợi ích an toàn và hiệu quả tiềm năng, cũng như khả năng sử dụng nhiên liệu hạt nhân ở nồng độ cao hơn, có thể làm giảm lượng chất thải hạt nhân được sản xuất.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Chúng tôi tự hào cung cấp cho bạn một trang web không có cookie mà không có bất kỳ quảng cáo nào.

Đó là sự hỗ trợ tài chính của bạn giúp chúng tôi tiếp tục.

Bấm !