L'energia termica nel nucleare centrale elettrica può essere generato attraverso una reazione nucleare o una fissione nucleare. Gli elementi pesanti della fissione nucleare sono l'uranio / torio viene effettuato all'interno di uno speciale dispositivo chiamato reattore nucleare. Una quantità enorme di energia può essere generata a causa della fissione nucleare. Le parti restanti all'interno del nucleare, così come le centrali termiche convenzionali, sono le stesse. La fissione di 1 Kg di uranio genera energia termica che è pari all'energia generata da 4500 tonnellate di carbone di alta qualità. Ciò riduce significativamente il costo del trasporto del carburante, quindi è un grande vantaggio di questi impianti. In tutto il mondo esistono enormi giacimenti di combustibili, quindi questi impianti possono fornire energia elettrica ininterrottamente per centinaia di anni. Centrali nucleari generare il 10% dell'elettricità da tutta l'elettricità nel mondo
Cos'è una centrale nucleare?
Definizione: La centrale elettrica che viene utilizzata per riscaldare l'acqua per generare vapore , quindi questo vapore può essere utilizzato per la rotazione di enormi turbine per la generazione di elettricità. Queste piante utilizzano il calore per riscaldare l'acqua generata dalla fissione nucleare. Quindi gli atomi nella fissione nucleare si divideranno in diversi atomi più piccoli per generare energia. Il diagramma della centrale nucleare è mostrato sotto.
Principio di funzionamento della centrale nucleare
Nella centrale elettrica, la fissione avviene nel reattore e il centro del reattore è noto come il nucleo che include combustibile di uranio, e questo può essere formato in pellet di ceramica . Ogni pellet genera 150 galloni di energia petrolifera. L'energia totale generata dai pellet viene accumulata in barre di combustibile metallico. Un gruppo di queste barre è noto come gruppo di combustibile e un nucleo di reattore include diversi gruppi di combustibile.
Durante la fissione nucleare, il calore può essere generato all'interno del nucleo del reattore. Questo calore può essere utilizzato per riscaldare l'acqua in vapore in modo che le pale della turbina possano essere attivate. Una volta attivate le pale della turbina, azionano il generatori per fare elettricità. In una centrale elettrica, è disponibile una torre di raffreddamento per raffreddare il vapore nell'acqua altrimenti si utilizza l'acqua proveniente da risorse diverse. Infine, l'acqua raffreddata può essere riutilizzata per generare vapore.
Schema a blocchi della centrale nucleare
Componenti della centrale nucleare
Nello schema a blocchi della centrale nucleare sopra, ci sono diversi componenti che includono quanto segue.
Reattore nucleare
In una centrale elettrica, un reattore nucleare è un componente essenziale come una fonte di calore che include il combustibile e la sua reazione della catena nucleare, compresi i prodotti di scarto del nucleare. Il combustibile nucleare utilizzato nel reattore nucleare è l'uranio e le sue reazioni sono il calore generato in un reattore. Quindi, questo calore può essere trasferito al refrigerante del reattore per generare calore a tutte le parti della centrale elettrica.
Esistono diversi tipi di reattori nucleari che vengono utilizzati nella produzione di plutonio, navi, satelliti e aeromobili per scopi di ricerca e medici. La centrale elettrica include non solo include il reattore e comprende anche turbine, generatori, torri di raffreddamento, una varietà di sistemi di sicurezza.
Generazione di vapore
In tutte le centrali la produzione di vapore è comunque generale, cambierà il modo di generare. La maggior parte degli impianti utilizza reattori ad acqua utilizzando due circuiti d'acqua rotanti per generare vapore. Il circuito primario trasporta acqua molto calda per riscaldare uno scambio una volta che l'acqua a bassa pressione è circolata, quindi riscalda l'acqua per generare il vapore da trasmettere alla sezione della turbina.
Generatore e turbina
Una volta generato il vapore, viaggia con pressioni elevate per accelerare la turbina. La rotazione delle turbine può essere utilizzata per ruotare un generatore elettrico per la generazione di elettricità che viene trasmessa alla rete elettrica.
Torri di raffreddamento
In una centrale nucleare, la parte più essenziale è una torre di raffreddamento che viene utilizzata per ridurre il calore dell'acqua. Fare riferimento a questo collegamento per saperne di più che cos'è una torre di raffreddamento: componenti, struttura e applicazioni
Funzionamento della centrale nucleare
Gli elementi come l'uranio o il torio sono citati in giudizio come reazione di fissione nucleare di un reattore nucleare. A causa di questa fissione, può essere generata un'enorme quantità di energia termica che viene trasmessa al reattore del refrigerante. Qui il liquido di raffreddamento non è altro che acqua, metallo liquido altrimenti gas. L'acqua viene riscaldata per fluire in uno scambiatore di calore in modo che si trasformi in vapore ad alta temperatura. Quindi il vapore che viene prodotto è autorizzato a fare a turbina a vapore correre. Anche in questo caso il vapore può essere riconvertito nel refrigerante e riciclato da utilizzare per lo scambiatore di calore. Quindi, la turbina e l'alternatore sono collegati per produrre elettricità. Utilizzando un trasformatore, l'elettricità prodotta può essere aumentata per essere utilizzata nelle comunicazioni a lunga distanza.
L'efficienza della centrale nucleare
L'efficienza della centrale nucleare può essere decisa allo stesso modo di altri motori termici perché tecnicamente l'impianto è un grande motore termico. La somma della potenza elettrica generata per ogni unità di potenza termica fornirà all'impianto l'efficienza termica e, a causa della seconda legge della termodinamica, esiste un limite più elevato all'efficienza di queste centrali elettriche.
Le normali centrali nucleari raggiungono efficienze dal 33 al 37% circa, equivalenti alle centrali a combustibili fossili. I modelli ad alta temperatura e più attuali come i reattori di quarta generazione potrebbero acquisire un'efficienza superiore al 45%.
Tipi di centrali nucleari
Esistono due tipi di centrali nucleari come il reattore ad acqua pressurizzata e il reattore ad acqua bollente.
Reattore ad acqua pressurizzata
In questo tipo di reattore, l'acqua normale viene utilizzata come refrigerante. Questo è mantenuto a una forza estremamente elevata in modo che non bolle. Uno scambiatore di calore in questo reattore trasferisce l'acqua riscaldata dove l'acqua dal circuito del refrigerante secondario viene trasformata in vapore. Pertanto, questo ciclo è totalmente privo di materiale radioattivo. In questo reattore, l'acqua refrigerante funge da moderatore. A causa di questi vantaggi, questi reattori vengono utilizzati più frequentemente.
Reattore ad acqua bollente
In questo tipo di reattore, è disponibile solo un singolo circuito del refrigerante. L'acqua può riscaldarsi all'interno del reattore. Il vapore viene prodotto dal reattore quando esce dal reattore e il vapore fluirà attraverso la turbina a vapore. Lo svantaggio principale di questo reattore è che l'acqua del refrigerante si avvicina alle barre di combustibile e alla turbina. Quindi, il materiale radioattivo potrebbe essere localizzato sopra la turbina.
Selezione del sito per la centrale nucleare
La selezione del sito per PowerPoint nucleare può essere effettuata considerando il requisito tecnico. La sistemazione e il funzionamento di una centrale nucleare dipendono principalmente dalle caratteristiche del sito.
Durante la progettazione dell'impianto, è necessario considerare i rischi del sito. La progettazione dell'impianto deve gestire enormi eventi naturali e azioni indotte dall'uomo, senza danneggiare la sicurezza operativa dell'impianto.
Ogni sito deve fornire le necessità necessarie come dissipatori di calore scartati e in decomposizione, disponibilità di alimentazione, comunicazioni eccellenti e gestione efficiente delle crisi, ecc. Per una centrale elettrica, la stima del sito occupa tipicamente fasi diverse come selezione, caratterizzazione, preoperativo, e operativo.
Centrali nucleari in India
Ci sono sette centrali nucleari in India che includono quanto segue.
- Centrale nucleare di Kudankulam, situata nel Tamil Nadu
- Reattore nucleare di Tarapur, situato nel Maharashtra
- Rajasthan Atomic Power Plant, situato nel Rajasthan
- Kaiga Atomic Power Plant, situato in Karnataka
- Centrale nucleare di Kalapakkam, situata nel Tamil Nadu
- Narora Nuclear Reactor, situato nell'Uttar Pradesh
- Kakarapar Atomic Power Plant, situata nel Gujarat
Vantaggi
Il vantaggi delle centrali nucleari include il seguente.
- Utilizza meno spazio rispetto ad altre centrali elettriche
- È estremamente economico e genera un'enorme potenza elettrica.
- Questi impianti sono situati vicino al centro di carico perché non è richiesto un enorme carburante.
- Genera un'enorme quantità di energia nel processo di ciascuna fissione nucleare
- Utilizza meno carburante per generare un'enorme energia
- Il suo funzionamento è affidabile
- Se confrontato con le centrali elettriche a vapore, è molto pulito e ordinato
- Il costo di esercizio è piccolo
- Non produce gas inquinanti
Svantaggi
Il svantaggi delle centrali nucleari include il seguente.
- Il costo dell'installazione primaria è estremamente elevato rispetto ad altre centrali elettriche.
- Il combustibile nucleare è costoso, quindi il recupero è difficile
- Costo del capitale elevato rispetto ad altre centrali elettriche
- La conoscenza tecnica è richiesta per far funzionare questa piattaforma. Quindi la manutenzione, così come lo stipendio, saranno alti.
- C'è una possibilità di inquinamento radioattivo
- La risposta non è efficiente
- Il fabbisogno di acqua di raffreddamento è doppio rispetto a quello di una centrale elettrica a vapore.
Applicazioni
Il applicazioni delle centrali nucleari include il seguente.
L'energia nucleare viene utilizzata in diversi settori in tutto il mondo per la desalinizzazione dell'acqua oceanica, la produzione di idrogeno, il teleraffreddamento / riscaldamento, la rimozione delle risorse petrolifere terziarie e utilizzata in applicazioni di processo termico come la cogenerazione, la conversione del carbone in liquidi e aiuto sintesi chimica delle materie prime.
Domande frequenti
1). Cos'è una centrale nucleare?
Questa è una centrale termica che utilizza un reattore nucleare come fonte di calore. Il calore generato può essere utilizzato per azionare una turbina collegata a un generatore o generare elettricità.
2), In India quante sono le centrali nucleari?
Ci sono sette centrali nucleari disponibili in India
3). Quale stato negli USA ha più centrali elettriche?
Pennsylvania
4). Qual è la centrale elettrica più grande del mondo?
Attualmente, la 'centrale elettrica di Kashiwazaki-Kariwa' in Giappone è la centrale elettrica più grande del mondo.
5). Qual è il design più sicuro per i reattori nucleari?
L'SMR (piccolo reattore modulare) è il design più sicuro.
6). Quali sono i tipi comuni di centrali nucleari?
Questi sono disponibili in due tipi: acqua pressurizzata e acqua bollente
7). Quali sono i componenti utilizzati in una centrale nucleare?
Sono reattori nucleari, generazione di vapore, torre di raffreddamento, turbina, generatore, ecc.
Quindi, questo è tutto una panoramica delle centrali nucleari . In India, le centrali nucleari generano 6,7 GW di energia contribuendo per il 2% all'elettricità del paese. Il controllo di questi impianti in India può essere effettuato tramite NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Ecco una domanda per te, qual è la famosa centrale nucleare in India?
