Ce este o centrală nucleară: funcționează și aplicațiile sale

Ce este o centrală nucleară: funcționează și aplicațiile sale

Energia termică din nuclear centrală electrică poate fi generat printr-o reacție nucleară sau fisiune nucleară. Elementele grele ale fisiunii nucleare sunt Uraniul / Toriu care se realizează în cadrul unui dispozitiv special numit reactor nuclear. O cantitate imensă de energie poate fi generată din cauza fisiunii nucleare. Restul părților din cadrul nuclearului, precum și centralele termice convenționale, sunt aceleași. Fisiunea 1 Kg de uraniu generează energie termică care este egală cu energia generată prin 4500 de tone de cărbune de înaltă calitate. Acest lucru scade semnificativ costul transportului combustibilului, deci este un beneficiu major al acestor centrale. La nivel mondial, există depozite uriașe de combustibili, prin urmare, aceste centrale pot furniza energie electrică continuu timp de sute de ani. Centrale nucleare generează 10% din energie electrică din întreaga energie electrică din lume

Ce este o centrală nucleară?

Definiție: Centrala electrică care este utilizată pentru încălzirea apei pentru a genera aburi , atunci acest abur poate fi folosit pentru rotirea turbinelor uriașe pentru generarea de energie electrică. Aceste plante folosesc căldura pentru a încălzi apa generată de fisiunea nucleară. Deci, atomii din fisiunea nucleară se vor împărți în atomi mai mici pentru a genera energie. diagrama centralei nucleare este prezentat mai jos.




Principiul de lucru al centralei nucleare

În centrală, fisiunea are loc în reactor, iar mijlocul reactorului este cunoscut sub numele de miez care include combustibil de uraniu, iar acesta poate fi format în pelete de ceramică . Fiecare peletă generează 150 de litri de energie petrolieră. Energia totală generată din pelete este stivuită în tije de combustibil metalice. O grămadă din aceste tije este cunoscută ca un ansamblu de combustibil, iar un miez de reactor include mai multe ansambluri de combustibil.



În timpul fisiunii nucleare, căldura poate fi generată în miezul reactorului. Această căldură poate fi utilizată pentru a încălzi apa în abur, astfel încât palele turbinei să poată fi activate. Odată ce palele turbinei au fost activate, acestea acționează generatoare a face electricitate. Într-o centrală electrică, este disponibil un turn de răcire pentru a răci aburul în apă, altfel utilizează apa din diferite resurse. În cele din urmă, apa răcită poate fi refolosită pentru a genera abur.

Diagrama blocului centralei nucleare

Diagrama blocului centralei nucleare



Componentele centralei nucleare

În diagrama bloc a centralei nucleare de mai sus, există diferite componente care includ următoarele.

Reactor nuclear

Într-o centrală electrică, un reactor nuclear este o componentă esențială, cum ar fi o sursă de căldură care include combustibilul și reacția acestuia din lanțul nuclear, inclusiv deșeurile de produse nucleare. Combustibilul nuclear utilizat în reactorul nuclear este uraniul și reacțiile sale sunt căldura generată într-un reactor. Apoi, această căldură poate fi transferată la lichidul de răcire al reactorului pentru a genera căldură către toate părțile din centrală.


Există diferite tipuri de reactoare nucleare care sunt utilizate la fabricarea plutoniului, a navelor, a sateliților și a aeronavelor pentru cercetare, precum și în scopuri medicale. Centrala electrică include nu numai reactorul și include, de asemenea, turbine, generatoare, turnuri de răcire, o varietate de sisteme de siguranță.



Generarea Steam

În toate centralele electrice, producția de abur este generală, totuși, modul de generare se va schimba. Majoritatea centralelor folosesc reactoare de apă folosind două bucle de apă rotitoare pentru a genera abur. Bucla primară transportă apă foarte fierbinte pentru încălzirea unui schimb odată ce circulă apa la o presiune scăzută, apoi încălzește apa pentru a genera aburul pentru a-l transmite către secțiunea turbinei.

Generator și turbină

Odată generat aburul, acesta se deplasează cu presiuni ridicate pentru a accelera turbina. Rotirea turbinelor poate fi utilizată pentru a roti un generator electric pentru generarea de energie electrică care este transmisă la rețeaua electrică.

Turnuri de răcire

Într-o centrală nucleară, cea mai esențială parte este un turn de răcire care este utilizat pentru a reduce căldura apei. Vă rugăm să consultați acest link pentru a afla mai multe despre ce este un turn de răcire - componente, construcții și aplicații

Funcționarea centralei nucleare

Elemente precum uraniul sau toriul sunt acționate în judecată prin reacția de fisiune nucleară a unui reactor nuclear. Datorită acestei fisiuni, se poate genera o cantitate uriașă de energie termică și este transmisă reactorului de răcire. Aici, agentul de răcire nu este altceva decât apă, metal lichid altfel gaz. Apa este încălzită pentru a curge într-un schimbător de căldură, astfel încât să se transforme în abur la temperatură ridicată. Apoi, aburul produs este permis să producă un turbină cu abur alerga. Din nou, aburul poate fi schimbat din nou în agentul de răcire și reciclat pentru a fi folosit pentru schimbătorul de căldură. Deci, turbina și alternatorul sunt conectate pentru a produce electricitate. Prin utilizarea unui transformator, electricitatea produsă poate fi mărită pentru a fi utilizată în comunicațiile la distanță.

Eficiența centralei nucleare

Eficiența centralei nucleare poate fi stabilită în mod egal cu alte motoare termice, deoarece din punct de vedere tehnic centralei este un motor termic mare. Suma energiei electrice generate pentru fiecare unitate de energie termică va furniza centralei este eficiența termică și, din cauza celei de-a doua legi a termodinamicii, există o limită mai mare a eficienței acestor centrale electrice.

Centralele nucleare normale ating eficiență de aproximativ 33 până la 37%, echivalent cu centralele cu combustibil fosil. Temperatura ridicată și proiectările mai actuale, cum ar fi reactoarele de generația IV, ar putea obține o eficiență de peste 45%.

Tipuri de centrale nucleare

Există două tipuri de centrale nucleare, cum ar fi reactorul cu apă sub presiune și reactorul cu apă clocotită.

Reactor de apă sub presiune

În acest tip de reactor, apa obișnuită este utilizată ca agent de răcire. Aceasta este menținută la o forță extrem de mare, astfel încât să nu fiarbă. Un schimbător de căldură din acest reactor transferă apa încălzită unde apa din cercul secundar de lichid de răcire este transformată în vapori. Prin urmare, această buclă este complet liberă de materialul radioactiv. În acest reactor, apa de răcire funcționează ca un moderator. Datorită acestor beneficii, aceste reactoare sunt utilizate cel mai frecvent.

Reactor de apă clocotită

În acest tip de reactor, este disponibilă doar o singură buclă de răcire. Apa este permisă să se încălzească în interiorul reactorului. Aburul este produs din reactor atunci când acesta iese din reactor și aburul va curge în întreaga turbină cu abur. Principalul dezavantaj al acestui reactor este că apa de răcire se apropie de tijele de combustibil și de turbină. Deci, materialul radioactiv ar putea fi localizat peste turbină.

Selecția amplasamentului pentru centrala nucleară

Selectarea site-ului pentru PowerPoint nuclear se poate face luând în considerare cerința tehnică. Amenajarea și funcționarea unei centrale nucleare depind în principal de caracteristicile amplasamentului.
În timpul proiectării instalației, trebuie luate în considerare riscurile din amplasament. Proiectarea instalației trebuie să se ocupe de apariția naturală extraordinară și de acțiunile induse de om, fără a afecta securitatea operațională a plantei.

Fiecare amplasament trebuie să ofere necesitățile necesare, precum radiatoarele de căldură aruncate și descompuse, disponibilitatea sursei de alimentare, comunicații excelente și gestionarea eficientă a crizelor etc. Pentru o centrală electrică, estimarea amplasamentului ocupă de obicei diferite etape precum selecția, caracterizarea, pre-operațional și operațional.

Centrale nucleare din India

Există șapte centrale nucleare în India, care includ următoarele.

  • Centrala nucleară Kudankulam, situată în Tamil Nadu
  • Reactorul nuclear Tarapur, situat în Maharashtra
  • Centrală atomică din Rajasthan, situată în Rajasthan
  • Centrala Atomică Kaiga, situată în Karnataka
  • Centrala nucleară Kalapakkam, situată în Tamil Nadu
  • Reactorul nuclear Narora, situat în Uttar Pradesh
  • Centrală atomică Kakarapar, situată în Gujarat

Avantaje

avantajele centralelor nucleare include următoarele.

  • Folosește mai puțin spațiu în comparație cu alte centrale electrice
  • Este extrem de economic și generează o energie electrică uriașă.
  • Aceste centrale sunt situate în apropierea centrului de încărcare, deoarece nu este necesară o cantitate mare de combustibil.
  • Acesta generează o cantitate imensă de energie în procesul fiecărei fisiuni nucleare
  • Folosește mai puțin combustibil pentru a genera energie uriașă
  • Funcționarea sa este fiabilă
  • În comparație cu centralele cu abur, este foarte curat și îngrijit
  • Costul de funcționare este mic
  • Nu produce gaze poluante

Dezavantaje

dezavantajele centralelor nucleare include următoarele.

  • Costul instalării primare este extrem de ridicat în comparație cu alte centrale electrice.
  • Combustibilul nuclear este scump, deci recuperarea este dificilă
  • Costul capitalului ridicat se compară cu alte centrale electrice
  • Sunt necesare cunoștințe tehnice pentru a opera acest plat. Deci, întreținerea, precum și salariul, vor fi mari.
  • Există șanse de poluare radioactivă
  • Răspunsul nu este eficient
  • Cerința apei de răcire este dublă în comparație cu o centrală cu abur.

Aplicații

aplicațiile centralelor nucleare include următoarele.

Energia nucleară este utilizată în diferite industrii din întreaga lume pentru desalinizarea apei oceanului, producția de hidrogen, răcirea / încălzirea centralizată, îndepărtarea resurselor de petrol terțiar și utilizată în aplicații de proces termic precum cogenerarea, conversia cărbunelui în lichide și ajutor în sinteza chimică a materiilor prime.

Întrebări frecvente

1). Ce este o centrală nucleară?

Aceasta este o centrală termică care folosește un reactor nuclear ca sursă de căldură. Căldura generată poate fi utilizată pentru a conduce o turbină care este conectată la un generator sau pentru a genera electricitate.

2), în India, câte centrale nucleare există?

Există șapte centrale nucleare disponibile în India

3). Ce stat din SUA are mai multe centrale electrice?

Pennsylvania

4). Care este cea mai mare centrală electrică din lume?

În prezent, „centrala electrică Kashiwazaki-Kariwa” din Japonia este cea mai mare centrală electrică din lume.

5). Care este cel mai sigur design pentru reactoarele nucleare?

SMR (micul reactor modular) este cel mai sigur design.

6). Care sunt tipurile comune de centrale nucleare?

Acestea sunt disponibile în două tipuri și anume reactor cu apă sub presiune și apă clocotită

7). Care sunt componentele utilizate într-o centrală nucleară?

Sunt reactoare nucleare, generare de abur, turn de răcire, turbină, generator etc.

Astfel, totul este vorba o privire de ansamblu asupra centralelor nucleare . În India, centralele nucleare generează 6,7 GW de energie, contribuind cu 2% din energia electrică din țară. Controlul acestor centrale în India se poate face prin NPCIL - Nuclear Power Corporation din India. Iată o întrebare pentru dvs., care este faimoasa centrală nucleară din India?