Nuklearne Elektrane -Princip Rada

NUKLEARNE ELEKTRANE -princip rada-

Svjetski br. 1 Kashiwazaki Kariwa,Japan 8206 MW-a

- Nuklearna elektrana - Nuklearni reaktror - Pretvaranje energije mase u električnu energiju - E=mc2 -Oslobođena energija = konvertirana masa * kvadrat brzine svjetlosti -Nuklearne elektrane , Elektrane na koncentriranu solarnu energiju, elektrane na geotermalnu energiju, elektrane na fosilna goriva – Sličan princip rada, jedino IZVOR topline drugačiji. - Nuklearne elektrane uobičajno koriste U-235 kao gorivo.

Yongwang - Južna Koreja Peta po veličini u svijetu NE Yonggwang (5,875 mw-a) ujedno je i najveća u Južnoj Koreji. Koristi šest reaktora koji datiraju od 1986. do 2002. godine.

Tlakovodni ili PWR (Pressurized water reactor) reaktor pripada drugoj generaciji nuklearnih reaktora koji koristi običnu vodu kao rashladno sredstvo i neutronski moderator. Prvotno je razvijen u Oak Ridge National Laboratory, a bio je namijenjen za pogon nuklearnih podmornica. Danas je postoji više od 230 PWR reaktora u nuklearnim elektranama i nekoliko stotina u podmornicama i brodovima na nuklearni pogon. Neutronski moderator – usporivač neutrona

PRINCIP RADA NUKLEARNE ELEKTRANE Nuklearna elektrana dijeli atome urana u lakše elemente u procesu koji se zove nuklearna fisija, a rezultat tog procesa je ogromna količina oslobođene energije u obliku topline. Da bi se oslobodila dovoljna količina energije nužno je koristiti moderator nuklearne reakcije i u nuklearnim elektranama taj moderator je teška voda. Teška voda okružuje šipke nuklearnog goriva te usporava slobodne neutrone i time im povećava šansu za reakciju s reaktivnim atomima U235 prije nego ih ulovi nereaktivni atom urana U-238. Teška voda je dobila naziv po tome što je teža od obične vode za 10%. To je zbog toga jer teška voda sadrži veću koncentraciju deuterija, izotopa atoma vodika

Kad se dogodi sudar slobodnog neutrona i atom urana U-235 dolazi do cijepanja atoma U-235 na dva manja atoma i nekoliko slobodnih čestica uz oslobađanje ogromne količine energije. Teška voda koja se nalazi unutar reaktora skuplja tu energiju u obliku topline i prenosi je do rezervoara koji sadrži običnu vodu. Obična voda tom se prilikom pretvara u paru koja pokreće turbine rotora generatora električne energije.

Odlaganje nuklearnog otpada i dalje je najveći izazov kod korištenja nuklearne energije. Budući da nuklearne elektrane moraju zadovoljavati najviše sigurnosne standarde – incidenti su iznimno rijetki. Ali nuklearni otpad je potpuno druga stvar jer otpad ostaje radioaktivan više stotina, pa i tisuća godina. U tom periodu potrebno je osigurati sigurno mjesto za čuvanje od istjecanja radijacije i od mogućih krađa.

Duboka geološka spremišta - pećine, gradile bi se u glini ili granitu na dubini od 100 do 700m- radioaktivni otpad bi se trebao odlagati u njima.

Upotreba nuklearne tehnologije

Neke od velikih nuklearnih katastrofa -Ožujak 1979. Najveća atomska nesreća na teritoriju Sjedinjenih Američkih Država dogodila se u nuklearki Three Mile Island u Harrisburgu, savezna država Pennsylvania. Radioaktivni "oblak" tada je registriran i nekoliko stotina kilometara od mjesta nesreće. Više od 200.000 ljudi moralo je napustiti svoje domove.

-Listopad 1957. U jednoj nuklearnoj elektrani kod Windscalea u Velikoj Britaniji odjednom je izbio požar u reaktoru koji je služio za proizvodnju plutonija. Radioaktivni plinovi "zatrovali" su područje veliko nekoliko stotina četvornih kilometara. Od posljedica havarije umrlo je najmane 39 ljudi.

Rujan 1957. Nuklearni otpad u Majaku Svijet je za jednu od najvećih nuklearnih katastrofa saznao tek nekoliko godina nakon što se ona doista dogodila. U sovjetskoj tvornici plutonija Majak eksplodirao je podzemni spremnik s tekućim, radioaktivnim otpadom. Najmanje 1.000 ljudi je poginulo, više od 10.000 je došlo u kontakt s radiokativnim materijalom.Tek 1976. svijet je saznao za ovu neseću, tajnu je odao jedan sovjetski znanstvenik koji je emigrirao. Moskva je tek 1990. službeno priznala havariju.

Najveća nuklearna katastrofa u istoriji čovječanstva-Černobil