La réaction
Au cœur des centrales à fission nucléaire est le coeur du réacteur. Il est ici que les réactions sont initiées, soutenues et réglementées. La substance au cœur d'un réacteur nucléaire peut être soit le plutonium 239, plutonium-241 ou de l'uranium-235. Alors que la physique sont assez complexes (physiciens nucléaires peuvent exécuter des cercles autour de chirurgiens du cerveau et des scientifiques de roquettes), le concept de base implique la mise à feu d'un neutron en un seul atome. Si nous devions prendre un atome d'uranium 235 et le feu d'un neutron à elle, la réaction résultante se briserait l'uranium 235 en éléments plus légers et potentiellement disperser un ou plusieurs neutrons. L'uranium 235 est dit fissile si ces neutrons diffusés sont assez suffisantes pour briser d'autres atomes d'uranium 235. autour de lui dans une réaction en chaîne. L'objectif d'un coeur de réacteur est de recueillir suffisamment de l'isotope radioactif dans un espace suffisamment dense pour permettre la réaction en chaîne de continuer indéfiniment.
Personne ne veut une explosion
Chain réagissent indéfiniment, et la réaction devient inévitablement de plus en plus violente. Depuis que nous construisons une centrale électrique et non pas une bombe, la prochaine étape dans l'exploitation d'une centrale nucléaire est à base de la croissance exponentielle de la réaction de neutrons. Les deux options principales sont l'empoisonnement neutronique et modération des neutrons. Le premier implique une série de longues tiges composées d'éléments de neutrons, tels que le trempage du xénon. Le plus profond des tiges sont insérés dans le noyau, plus les tiges peuvent absorber les neutrons et de ralentir la réaction. En revanche, les modérateurs de neutrons changent la proportion de neutrons qui continueront à la fission, en contrôlant le nombre de neutrons qui sont zinging autour. Le modérateur le plus couramment utilisé est l'eau, avec beaucoup moins de plantes à l'aide de graphite ou de l'eau lourde (contient du deutérium). En plus de modération des neutrons, l'eau est souvent utilisée pour refroidir l'ensemble de l'opération, avec des miles de conduite en tirant la chaleur hors du réacteur.
Faire puissance
Avec tous les aspects du contrôle entourant la réaction nucléaire soigneusement guidée, il peut être difficile de discerner d'où la puissance est à venir. Les réacteurs nucléaires produisent réellement de l'énergie de la chaleur utilisable par plusieurs méthodes. Lorsque les noyaux entrent en collision en atomes voisins, l'énergie cinétique est convertie en énergie thermique. Les rayons gamma émis par la matière fissile chauffer le métal dans le réacteur. Même la désintégration radioactive de matières fissiles à l'intérieur du réacteur produit une grande quantité de chaleur. Le système de refroidissement est déjà installé, celui qui tire de l'eau fraîche au-dessus du réacteur, double fait que les moyens de production d'électricité. Comme l'eau est chauffée par le réacteur, il est mis à la vapeur, qui est transporté et utilisé pour alimenter une turbine, produisant le genre de puissance capable d'illuminer une grille entière.