Wie ein Kernkraftwerk (KKW) funktioniert
Eine Möglichkeit, die Umweltverschmutzung zu bekämpfen, ist die Umstellung auf sauberere Stromquellen. Diese Quellen umfassen heute zu Recht Kernkraftwerke (KKW)… Allein in Europa werden dank Kernkraftwerken jedes Jahr NICHT mehr als eine halbe Milliarde Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt, was sicherlich zu einer ernsthaften Verschmutzungsquelle werden würde, wenn die Energie durch die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen gewonnen würde.
Dank Kernkraftwerken, die rund um die Uhr in Betrieb sind, werden viele Haushalte und Unternehmen auf der ganzen Welt kontinuierlich mit Strom versorgt. Außerdem beschäftigen die Stationen viele Fachkräfte und das sind anständig bezahlte Jobs.
Was ist ein Kernkraftwerk? Lassen Sie uns herausfinden, wie es funktioniert und wie es funktioniert.
Kernkraftwerke (KKW) sind ein Typ Wärmekraftwerke.
Die Wärmeenergiequelle dieser Anlagen ist der in Kernreaktoren durchgeführte Prozess der Kernspaltung von Uran- und Plutoniumatomen, die die Hauptquelle für Kernbrennstoff darstellen.Als Kühlmittel werden Wasser oder Gase verwendet, die durch die Reaktorkanäle und Dampferzeuger gepumpt werden. Der entstehende Dampf wird wie in herkömmlichen Wärmekraftwerken Dampfturbinen zugeführt, die Generatoren antreiben.
Das erste Kernkraftwerk der Welt wurde 1954 in der UdSSR gebaut.
Jedes Kernkraftwerk ist ein komplexer Komplex aus Anlagen, Geräten und Strukturen, dessen Zweck die Erzeugung elektrischer Energie ist, und als Brennstoff dient hier ein spezieller Stoff – Uran-235… Bei der Spaltung von Uran-235-Kernen wird eine große Menge Kernenergie freigesetzt, die leicht in Wärme und Wärme in Elektrizität umgewandelt werden kann.
Atomkanzler — das Herzstück eines Kernkraftwerks, da es mit Kernbrennstoff beladen ist und im Reaktor eine kontrollierte Spaltungskettenreaktion von Uran-235 stattfindet. Neutronen wirken auf instabile Uran-235-Kerne, wodurch diese zerfallen und Energie freisetzen.
Die Schlussfolgerung ist, dass im Kern des im Reaktor verwendeten Uran-235-Isotops drei Neutronen nicht für die Stabilität ausreichen, daher ist der Kern dieses Elements sehr instabil und spaltet sich leicht in zwei Teile, es ist ein Neutron wert, das mit a fliegt bestimmte Geschwindigkeit, um ihn zu treffen.
Sobald ein solches Neutron in einen instabilen Kern eintritt, zerfällt es unter Freisetzung von Energie, aber gleichzeitig fliegen 2-3 neue Neutronen aus dem bereits zerfallenen Kern, sie spalten andere Kerne usw. — So kommt es zur Kettenreaktion der Spaltung von Uran-235-Kernen. Und um eine Explosion zu verhindern, müssen die Neutronen, die als Sicherung fungieren, kontrolliert werden – es dürfen nicht zu viele Neutronen in den Brennstoff gelangen.
In Kernreaktoren, die mit in Betrieb befindlichen Kraftwerken ausgestattet sind, wird Energie in Brennelementen (Brennstäben) erzeugt. Im einfachsten Fall kann ein Brennelement als Stab (Kern) dargestellt werden, der Kernbrennstoff (z. B. Urandioxid) enthält und von einer Umhüllung aus Strukturmaterialien umgeben ist.
Bei der Spaltung von Urankernen fliegen seine Fragmente mit hoher Geschwindigkeit davon, verlassen den Kern jedoch praktisch nicht, da sie im Inneren langsamer werden, ihre Energie auf die Atome übertragen und den Kern erhitzen.
Die im Kern der Brennstoffzelle freigesetzte Wärme ist die Energie, die dann im komplexen Prozess ihrer Umwandlung im Wärmetauscher-Dampf-Turbinen-Generator-System in Strom umgewandelt wird.
Die sich im Kern des Brennelements bewegenden Spaltfragmente „verdrängen“ die Atome, stören die Kristallstruktur der Materialien, aus denen sie bestehen, und führen zu einer Veränderung ihrer physikalischen Eigenschaften. Je länger das Brennelement im Reaktor arbeitet, desto mehr verändern sich die Eigenschaften des Kerns, desto mehr radioaktive Bruchstücke sammeln sich darin an.
Der Brennstoff wird in die Arbeitszone des Reaktors eingeleitet in Spezialtuben, die in einen Moderator gegeben werden, der Neutronenenergie in Wärme umwandeln kann. Im Retarder Tauchstäbe aus neutronenabsorbierendem Material die Geschwindigkeit der Reaktion sehr genau steuern... Je höher die Stäbe angehoben werden, desto mehr Neutronen wirken auf den Brennstoff bzw. je tiefer sie in den Reaktor abgesenkt werden, desto weniger intensiv verläuft die Reaktion.
Betriebsschema eines Kernkraftwerks mit Doppelschleifen-Druckwasserreaktor (WWER).
Geografisch liegt der Reaktor in der Reaktorhalle des Hauptgebäudes des KernkraftwerksAußerdem gibt es ein Lagerbecken für Kernbrennstoffe sowie eine Lademaschine. Der Arbeitsbereich, in dem die Reaktion tatsächlich stattfindet, wird in einem speziellen Betonschacht errichtet, der mit ausgestattet ist Kontrollsystem (zur Auswahl der Betriebsart) und Schutz, sodass im Ernstfall die Reaktion schnell gestoppt werden kann.
Die Wärme aus der Arbeitszone eines Kernreaktors wird mithilfe eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels abgeführt, das direkt durch die Arbeitszone des Reaktors strömt. Die vom Heizmedium gespeicherte Wärme wird dann an das Wasser im Dampferzeuger übertragen, wo Dampf erzeugt wird.
Dampf unter enormem Druck überträgt seine mechanische Energie Turbinengeneratordas Strom erzeugt, der dann übertragen wird von Stromleitungen (Stromleitungen) – an Verbraucher. Die Turbine ist zusammen mit dem Dampferzeuger in der Turbinenhalle installiert, von wo aus der Strom über Kabel zum Transformator und dann zur Stromleitung geleitet wird.
Auf dem Gelände des Kernkraftwerks gibt es auch ein Gebäude, in dem die abgebrannten Brennelemente in Becken gelagert werden. Und die großen Röhren in Form von Türmen, die nach oben verengt sind, sind Kühltürme – Elemente eines zirkulierenden Kühlsystems, zu dem auch ein Kühlbecken (natürliches oder künstliches Reservoir) und Sprühbecken gehören.
Übrigens wird der nach der Reaktion entstehende Abfall teilweise recycelt und der Rest in speziellen Behältern gelagert, die den Inhalt vor dem Eindringen in die Umwelt schützen. Somit ist Kernenergie heute umweltfreundlich.Und Kernkraftwerke selbst erzeugen keine schädlichen Emissionen in die Atmosphäre und sind dabei recht kompakt und sicher.
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