Utilisations de la chaleur d'une réaction nucléaire pour produire de l'énergie électrique

April 2

Utilisations de la chaleur d'une réaction nucléaire pour produire de l'énergie électrique


L'énergie nucléaire est devenu un terme des ménages. L'électricité produite dans les centrales nucléaires sert le même but que celui de plantes classiques, mais le processus est beaucoup plus compliqué. Grâce à un processus atomique appelé fission, ces installations sont en mesure d'exploiter la chaleur pour fournir de l'énergie sans effet de gaz nocifs qui sont connus avec les combustibles fossiles.

Fission

Pour une centrale nucléaire pour produire de la chaleur pour l'énergie, un processus appelé fission doit avoir lieu. Ce résultat est obtenu en divisant les atomes d'un élément particulier de la matière. Pour la fission se produise, le matériau doit être capable de fission. Depuis l'uranium 235 est la seule substance "fissile" naturel, cela est le matériau de choix. L'uranium est livré sous forme de granulés, qui sont ensuite transformés en barres et placés dans le réacteur, où la fission a lieu. Pour créer la fission de l'atome d'uranium est bombardée par des petites particules atomiques connues sous le nom de neutrons. Quand le centre de l'atome - appelée noyau - absorbe une des neutrons, il se divise en noyaux séparés. Les nouveaux noyaux contiennent des neutrons ainsi, qui a ensuite bombarder les autres atomes créés lors de la fission. Le résultat final est une réaction en chaîne d'atomes de fractionnement. Ce processus libère une énorme quantité d'énergie thermique.

Transfert de chaleur

Une fois que la fission a produit l'énergie thermique, il doit être exploité pour une utilisation sous forme d'électricité. Pour ce faire, un liquide ou de gaz circule dans le réacteur de l'usine. Le matériau chauffé est ensuite transféré aux turbines à vapeur qui convertissent la chaleur en électricité. Le liquide ou le gaz utilisé pour transférer la chaleur peut également être utilisé comme fluide de refroidissement. La chaleur produite par le réacteur est prélevée à l'aide d'un fluide de refroidissement tel que l'eau. Cela transforme la chaleur en énergie qui est capable d'entraîner mécaniquement une grosse turbine. Comme la turbine se déplace, l'électricité est produite.

le maintien de la chaleur

Comme avec les centrales électriques conventionnelles, le carburant doit être remplacé. Depuis les centrales nucléaires comptent sur l'uranium comme combustible, les barres d'uranium doivent être modifiées pour maintenir le processus de fission produisant de la chaleur. Cependant, contrairement à ses homologues des combustibles fossiles, les centrales nucléaires ne doivent remplacer leurs barres d'uranium tous les un ou deux ans.

dysfonctionnements

La chaleur d'une réaction nucléaire peut être efficace pour produire de l'électricité, mais si le processus de fission est incontrôlée, il présente un risque grave pour les personnes et l'environnement. mesures de sécurité modernes existent pour prévenir une telle catastrophe. Si un réacteur est en surchauffe, des tiges en cadmium, le hafnium ou le bore sont insérés en elle. Ces matériaux soit accélérer, ralentir ou arrêter la réaction en chaîne. Si cette tentative échoue, le réacteur peut être arrêté avec un liquide qui absorbe les neutrons, tels que l'eau.

catastrophes

Bien que les mesures de sécurité modernes ont été mises en place, il y a encore des moments où même les systèmes les plus sûrs échouent. L'exemple le plus récent est la catastrophe au Japon, où un tremblement de terre endommagé 10 réacteurs nucléaires, forçant 51.000 personnes à évacuer la zone. Malgré les risques évidents de l'énergie nucléaire, le Japon repose toujours sur elle pour 30 pour cent de son énergie. Une autre catastrophe nucléaire notoire était la centrale de Tchernobyl en 1986. Un rapport de l'Université de Stanford a étiqueté "le pire accident dans l'histoire de l'énergie nucléaire, pire que tous les autres réunis." Il y avait environ 50 décès immédiats, ainsi que 4.000 cas de cancer de la thyroïde. Cependant, cet accident peut également être attribuée à la négligence humaine, parce que Tchernobyl ne disposait pas des conteneurs de protection, appelés coquilles de confinement, qui autrement auraient gardé la majeure partie de la radioactivité à l'intérieur. Il est des accidents comme ceux-ci qui sont une cause naturelle de préoccupation parmi ceux qui opposent l'énergie nucléaire. Cependant, les effondrements et les fuites sont rares.