Nükleer santral nasıl çalışır ?

Bir nükleer santral , geleneksel bir santral gibi çalışır , ancak kömür, petrol, gaz veya başka bir yakıt yakmak yerine atomlardan ısı enerjisi üretir. Ürettiği ısı , buhar üretmek için suyu kaynatmak için kullanılır; bu , jeneratörlere bağlı bir veya daha fazla dev buhar türbinleri ile elektriği üretir. Peki nasıl;

1. Birincisi, uranyum yakıtı reaktöre yüklenir. Patladığı takdirde takviye edilen dev bir beton kubbe reaktörün (çekirdek) merkezinde atomlara ayrılır ve ısı enerjisi bırakır, nötronlar üretir ve dikkatli bir şekilde kontrol edilen nükleer reaksiyonda diğer atomları böler.
2. Kadmiyum ve bor gibi malzemelerden oluşan kontrol çubukları, nötronları emmek ve zincir reaksiyonunu yavaşlatmak veya hızlandırmak için reaktörü yükseltilebilir veya alçaltılabilir.
3. Zincir reaksiyonunun ürettiği ısı enerjisini toplamak için su reaktörden pompalanır. Reaktöre bir ısı değiştirici ile bağlanan kapalı bir döngü etrafında sürekli olarak akar .
4. Isı değiştiricinin içinde, reaktörden gelen su, enerjisini başka bir kapalı döngüde akan ve daha sonra buhara çeviren daha soğuk suya verir. Bağlanmamış iki su ve ısı eşanjörü kullanmak, radyoaktivite ile kirlenmiş suyun tek bir yerde ve tesisdeki ekipmanın çoğundan uzakta bulunan bir yerde tutulmasına yardımcı olur.
5. Isı değiştiriciden gelen buhar bir türbine bağlanır . Buhar türbinin kanatları yüksek hızda dönerler.
6. Eğirme türbini bir elektrik jeneratörüne bağlanır ve bu dönüşü de tamamlar.
7. Jeneratör, elektrik şebekesine ve evlerimize, mağazalarımıza, ofislerimize ve fabrikalarımıza akan elektriği üretir.

Nükleer santral nükleer bomba gibi patlayabilir mi?

Birçok insanın nükleer güce karşı çıkmasının bir nedeni, nükleer santrallerin nükleer bombalar gibi olduğunu ve sadece uygarlığı patlatmayı ve yok etmeyi beklediklerini düşünmeleriydi. Nükleer santrallerin ve nükleer bombaların, atomların birbirinden ayrıldığı nükleer reaksiyonlara dayandığı doğrudur, fakat bu genellikle benzerliğin başladığı ve bittiği yerdir.

Başlangıç ​​olarak, enerji santrallerinde ve nükleer bombalarda çok farklı derecelerde uranyum kullanılır (bazı bombalar plütonyum kullanır, ama bu başka bir konu) Bombalar , doğal olarak bulunan uranyumdan kirletici maddelerin (özellikle uranyumun başka bir izotopu, uranyum-238) çıkarılmasıyla elde edilen son derece saf ( zenginleştirilmiş ) uranyum-235‘e ihtiyaç duyarlar . Kirletici maddeler uzaklaştırılmadıkça, meydana gelen nükleer zincir reaksiyonunu durdururlar. Enerji santralleri, daha az arıtılmış, daha sıradan bir uranyumla çalışarak enerji üretir. Uranyum Nedir ?

Peki, bir santral içindeki reaksiyon kontrolden çıkmaya başlarsa ne olur?

Böyle bir durumda, reaktörün aşırı ısındığı ve hatta patlayabileceği çok fazla enerji açığa çıkar. Ancak bu nispeten ufak bir patlama oluşturur. Bilinen nükleer patlama oluşmaz. Bu durumda, moderatör yanar veya erir, reaktör yok edilir ve nükleer reaksiyon durur; kaçak zincir reaksiyonu yoktur. En kötü duruma erime adı verilir : Reaktör bir sıvıya dönüşerek sıcak, radyoaktif bir glob oluşturur, bu da toprağa düşerek potansiyel olarak su kaynaklarını kirletir.

Nükleer santrallerin nükleer bombalara dönüşmesini engelleyen diğer önemli farklılıklar var. Özellikle, nükleer bombalar çok hassas bir şekilde toplanmalı ve patlayacak şekilde patlatılmalı dır (nükleer malzemeyi bir araya getirerek düzgün bir şekilde reaksiyona sokar). Bu koşullar nükleer santral de gerçekleşmez.

Bir hızlı üretme reaktörü olarak adlandırılan farklı bir tür enerji santrali , kendi kendini idame ettirme sürecinde kendi plütonyum yakıtını üreterek farklı bir şekilde çalışır. Zincir reaksiyonu, nükleer bombada meydana gelenlere çok daha yakındır ve bir moderatör le çalışmaz. Bu yüzden hızlı bir üreme reaktörü teorik olarak kontrolden çıkıp nükleer bir patlamaya neden olabilir.

Nükleer güç iyi bir şey mi ? Kötü bir şey mi ?

Nükleer güç kullanımımızı destekleyen en az sayıda insan var ve en azından buna karşı çıkan pek çok kişi var. Destekçiler, elektrik enerjisi üretmenin daha az çevresel olarak yıkıcı bir yol olduğunu söylüyor çünkü genel olarak, kömür, petrol ve doğal gaz gibi yanıcı yakıtlardan daha az sera gazı emisyonu (daha az karbondioksit gazı) salmaktadır. Ancak karşıtlar, nükleer enerji santrallerinin yaptığı, nükleer enerjinin yan ürünleri nükleer bombalar oluşturmalarına ve katastrofik nükleer kaza riskine yol açan tehlikeli, uzun süreli atıklardan endişe duyuyor. İşte artıları ve eksileri hızlı bir özet.

Artıları

• Bir nükleer santral, büyük bir kömür santrali ya da tam kapasitede çalışan yaklaşık 1000-1500 büyük rüzgar türbini kadar 2–3GW güç üretecek. Hiç kimse, nükleer enerjinin muazzam miktarlarda üretilmesinin çok etkili bir yolu olmadığı konusunda hemfikir değildir.
• Nükleer santraller, fosil yakıtlı tesislerden (kömür, petrol ve doğal gaz) çok daha düşük karbon emisyonları üretir.
• Atomları parçalayarak “yakmak” yerine (yanma dediğimiz kimyasal reaksiyonu kullanarak enerjiyi serbest bırakmak) daha fazla enerji vermek çok daha verimlidir. Bu yüzden nükleer santraller çok az miktarda yakıt tüketir (fosil yakıt santrallerine kıyasla).
• Nükleer santraller, bir ülkenin Ortadoğu gibi istikrarsız bölgelerden ithal yağa olan bağımlılığını azaltmaya yardımcı olabilir. Büyük fosil yakıt kaynakları olmayan ülkeler nükleer cazip bir seçenek bulmaktadır.

Eksileri

• Nükleer santrallerden gelen atık uzun yıllardan beri tehlikeli bir şekilde radyoaktif kalır, bu yüzden güvenli bir şekilde atılması zordur.
• Nükleer yan ürünler bomba yapmak için kullanılabilir ve teröristler tarafından elde edilen nükleer malzeme riski vardır.
• Nükleer santraller sürdürülebilir ya da yenilenebilir enerji formları değildir, çünkü bunlar sınırlı miktarda uranyum rezervlerine dayanır.
• Nükleer santraller pahalıdır ve genellikle şiddetli kamu muhalefeti karşısında inşa edilmeleri uzun yıllar almaktadır.
• Nükleer santraller uzun menzilli hava kirliliği ve su kirliliği üretebilir .
• Nükleer santraller büyük miktarlarda soğutma suyuna ihtiyaç duyduklarından, genellikle sahil tarafından inşa edilirler – fakat bu onları yükselen deniz seviyelerine ve deprem tsunamilerine karşı tehlikeli bir hale getirir.
• Hayatlarının sonunda, nükleer santrallerin güvenli bir şekilde hizmet dışı bırakılması çok pahalıdır.

Görüldüğü gibi eksikleri daha fazla