Hvordan kjerneenergi brukes til å produsere elektrisitet

 

Reaktor

Det som setter et atomkraftverk bortsett fra andre typer er kjernekraftreaktoren. Inne i reaktoren gjennomgår brenselstenger av uran eller plutonium kjernefysiske reaksjoner. Atomene forfall i andre elementer, gir opp energi og blir veldig varmt. Kraftverkets operatører kontrollerer reaksjonen eksternt. Når drivstoffet i stengene blir brukt, blir de fjernet og erstattet med friske. Reaktoren er plassert i en bygning sterkt beskyttet mot stråling.

Varmeveksler

I en trykkvannreaktor (PWR), den vanligste typen kjernekraftverk, oppvarmer den varme kjernefysiske reaksjonen vann til svært høye temperaturer og trykk . Vannet røres inn i en varmeveksler hvor det oppvarmer et andre vannsystem, setter det til damp. Å skille vannet i to kretser reduserer sjansen for at radioaktivt vann renner ut av det skjermede området. Vannet fungerer også som moderator. Det senker nøytroner gitt av radioaktivt henfall, slik at reaksjonsprosessen blir effektiv.

Turbin

En turbin er en maskin spunnet ved høye hastigheter av væske eller gass under trykk. I dette tilfellet drives turbinen av damp som kommer fra vann kokt i varmeveksleren. Når det kommer fra turbinen, avkjøler en kondensator dampen og returnerer vannet til varmeveksleren for å starte en ny syklus.

Generator

Den roterende turbinen kobles til en elektrisk generator ved hjelp av en mekanisk kopling. Kraften fra turbinen spinner generatoren. Inne i generatoren, vikles spiraler i et sterkt magnetfelt, som produserer strøm av strøm. Fra generatoren blir strømmen dirigert gjennom brytere og transformatorer til distribusjonssystemet som kan kjøre en by.

Batteri

I tillegg til store kraftverk kan energi fra radioaktivt henfall brukes direkte, i små mengder , som et atombatteri. Disse brukes når der er behov for en meget langsiktig strømkilde, og andre kilder vil ikke virke. Atombatterier er trygge nok til at de var vant til å kjøre hjertepacemakere. De har også blitt brukt til dype romprober, som reiser så langt fra solen at solpaneler er ineffektive. Kommersiell kjernekraft toppet i USA på 1970-tallet. Men i 2009 ser det ut til å være på grunn av et comeback. Nye reaktorteknikker gir potensielt bedre sikkerhet og produserer mindre avfall. Sminkeverket til et atomkraftverk ligner et kull- eller gassfyrt kraftverk: de alle varme vannet til damp og dampen driver turbiner, som driver generatorer. Kjernefysisk anlegg bruker imidlertid langt mindre drivstoff og produserer ingen klimagasser.