Hvordan produceres varme i et atomkraftværk?

1. Nuklear fission:

* brændstof: Kernen i en atomreaktor indeholder brændstofstænger fremstillet af beriget uran (normalt uranium-235).

* neutroner: En neutron slår et uran-235 atom, der får det til at splitte (fission).

* Energiudgivelse: Denne fission frigiver en enorm mængde energi i form af:

* kinetisk energi: Fissionsprodukterne (mindre atomer) flyver fra hinanden ved høje hastigheder.

* varme: Den kinetiske energi omdannes til varme, når disse produkter kolliderer med omgivende atomer.

* Gamma Rays: Fotoner med høj energi udsendes.

2. Moderator og kontrolstænger:

* Moderator: Et materiale som vand eller grafit bremser de neutroner, der er frigivet ved fission. Dette er vigtigt, fordi langsomt bevægende neutroner er mere tilbøjelige til at forårsage yderligere fissionsreaktioner.

* Kontrolstænger: Kontrolstænger lavet af neutronabsorberende materialer (som bor eller cadmium) indsættes i kernen for at regulere fissionsreaktionernes hastighed.

3. Varmeoverførsel:

* kølevæske: Et kølemiddel (normalt vand) cirkulerer gennem reaktorkernen og absorberer den varme, der genereres af fission.

* varmeveksler: Det varme kølevæske passerer derefter gennem en varmeveksler og overfører sin varme til en separat vandsløjfe (den sekundære loop).

4. Dampgenerering:

* Sekundær loop: Varmen fra den primære sløjfe omdanner vand i den sekundære sløjfe til damp.

* Turbine: Højtryksdampen driver en turbin.

5. Elektricitetsproduktion:

* Generator: Turbinen drejer en generator og producerer elektricitet.

Kortfattet:

Atomkraftværker bruger den energi, der er frigivet fra nuklear fission til at generere varme. Denne varme bruges derefter til at skabe damp, der driver en turbin til at producere elektricitet. Processen er meget kontrolleret for at sikre sikkerhed og forhindre ukontrollerede reaktioner.