نیروگاه هسته‌ای
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.
نیروگاه هسته‌ای نیروگاهی است که در آن از انرژی آزاد شده از شکافت هسته‌ای برای تولید برق استفاده میشود.
رآکتورهای هسته‌ای را چنان طراحی می‌کنند که در آنها واکنش شکافت در شرایطی نزدیک به حالت بحرانی تحقق یابد. قلب رآکتور اساسا متشکل است از سوخت (در این مورد اورانیوم ۲۳۵) که در استوانه‌های مخصوص دربسته‌ای جاسازی شده‌اند. این استوانه‌ها در ماده‌ای که کندکننده نامیده میشوند غوطه‌ور شده‌اند. کندکننده به منظور کندسازی و باز تاباندن نوترون‌هایی که در واکنش شکافت تولید میشوند مورد استفاده قرار می‌گیرد. متداول‌ترین کندکننده‌ها عبارت‌اند از:آب، آب سنگین و کربن.
[ویرایش] روند واکنش
سوخت یک نیروگاه هسته‌ای، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیر زمین استخراج میشود. اورانیوم بعداز مرحله کانه‌آرایی بصورت قرص‌های بسیار کوچکی در داخل میله‌های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب میشوند. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی، اتم‌های اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره‌ای کنترل شده، شکافته میشوند. در یک واکنش زنجیره ای، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتم‌های اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می‌گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتم‌ها میشود.
[ویرایش] کنترل واکنش
سرعت واکنش را نیز می‌‌توان به کمک چند میله کنترل کرد که این میله‌ها در قلب راکتور قرار می‌گیرند. این میله‌ها معمولاً از ماده‌ای مانند کادمیوم که نوترون‌ها را بخوبی جذب می‌کند ساخته میشوند. برای آن که آهنگ واکنش افزایش یابد میله‌ها را تا حدودی از قلب رآکتور بیرون می‌‌آورند. برای کاستن از سرعت واکنش و یا متوقف ساختن آن، میله‌ها را بیشتر در قلب راکتور فرو می‌برند.
در نهایت واکنش صورت گرفته در رآکتور به صورت گرمای بسیار زیادی ظاهر میشود بنابراین رآکتور همانند کوره‌ای عمل می‌کند که سوختش به جای گاز، نفت و یا ذغال‌سنگ، اورانیوم ۲۳۵ است. گرمای تولید شده را به کمک جریان سیالی که از قلب رآکتور میگذرد به محفظهٔ مبادلهٔ گرما که در آن آب وجود دارد منتقل می‌کنند و درآنجا آب داخل مبادله کننده را تبخیر می‌کنند. بخار متراکم شده پس از به گردش درآوردن توربین ژنراتورهای مولد برق، مجدداً به داخل محفظهٔ مبادله باز می‌گردد. البته سیال گرم شده چون از قلب رآکتور میگذرد و درآنجا در معرض تابش پرتوهای رادیواکتیو قرار می‌گیرد مستلزم مراقبت‌های ویژه است. البته انرژی گرمایی مابین آبی که در رآکتور در جریان است وآبی که توربین‌ها را به حرکت درمی‌آورد در تجهیزاتی به نام مولد بخار (steam generator) مبادله می‌گردد.
[ویرایش] منبع
- نوشتاری از حسام الدین قهرمانی (دانشجوی رشته مهندسی برق قدرت)، به نقل ار سی پی اچ و وب‌گاه فیزیک هوپا
- همکلاسی (برداشت آزاد با ذکر منبع)
