Kuidas tuumaelektrijaam (TEJ) töötab
Üks keskkonnareostuse vastu võitlemise viise on minna üle puhtamatele elektriallikatele. Need allikad hõlmavad tänapäeval õigustatult tuumaelektrijaamad (NPP)… Ainuüksi Euroopas EI eraldu igal aastal tänu tuumaelektrijaamadele atmosfääri üle poole miljardi tonni süsihappegaasi, mis muutuks kindlasti tõsiseks saasteallikaks, kui energiat saada süsivesinike põletamisel.
Tänu 24/7 töötavatele tuumaelektrijaamadele on paljud kodud ja ettevõtted üle maailma pidevalt elektriga varustatud. Lisaks töötab jaamades palju spetsialiste ja need on korralikult tasustatud tööd.
Mis on tuumaelektrijaam? Uurime, kuidas see töötab ja kuidas see toimib.
Tuumaelektrijaamad (NPP) on teatud tüüpi soojuselektrijaamad.
Nendes jaamades on soojusenergia allikaks uraani ja plutooniumi aatomite tuuma lõhustumise protsess, mis on tuumareaktorites põhiline tuumakütuse allikas.Jahutusvedelikuna kasutatakse vett või gaase, mida pumbatakse läbi reaktori kanalite ja aurugeneraatorite. Saadud aur juhitakse auruturbiinidesse, mis käitavad generaatoreid, nagu tavalistes soojuselektrijaamades.
Maailma esimene tuumaelektrijaam ehitati NSV Liidus 1954. aastal.
Iga tuumaelektrijaam on kompleksne seadmete, seadmete ja konstruktsioonide kompleks, mille eesmärk on toota elektrienergiat ning kütusena toimib siin spetsiaalne aine — uraan-235… Uraan-235 tuumade lõhustumise käigus eraldub tohutul hulgal tuumaenergiat, mis muundub kergesti soojuseks ja soojus elektriks.
Tuumakantsler — tuumaelektrijaama süda, kuna see on täis tuumkütust ja reaktoris toimub uraan-235 kontrollitud lõhustumisahelreaktsioon. Neutronid toimivad ebastabiilsetele uraan-235 tuumadele, põhjustades nende lagunemise ja energia vabanemise.
Järeldus on, et reaktoris kasutatava uraan-235 isotoobi tuumas ei piisa stabiilsuseks kolmest neutronist, seetõttu on selle elemendi tuum väga ebastabiilne ja laguneb kergesti kaheks osaks, neutronit tasub lennata. teatud kiirusel, et teda tabada.
Niipea kui selline neutron ebastabiilsesse tuuma satub, laguneb ta energiat vabastades, kuid samal ajal lendab juba lagunenud tuumast välja 2-3 uut neutronit, nad lõhestavad teisi tuumasid jne. — nii toimub uraan-235 tuumade lõhustumise ahelreaktsioon. Plahvatuse ärahoidmiseks tuleb kontrollida kaitsme rollis olevaid neutroneid – mitte toita kütust liiga palju neutroneid.
Töötavate elektrijaamadega varustatud tuumareaktorites toodetakse energiat kütuseelementides (kütusevardad). Lihtsamal juhul võib kütuseelementi kujutada varda (südamikuna), mis sisaldab tuumkütust (näiteks uraandioksiidi) ja on ümbritsetud konstruktsioonimaterjalide ümbrisega.
Uraani tuumade lõhustumise ajal lendavad selle fragmendid suurel kiirusel minema, kuid praktiliselt ei lahku tuumast, kuna aeglustuvad selle sees, kandes oma energiat aatomitesse ja soojendades südamikku.
Kütuseelemendi südamikus eralduv soojus on energia, mis seejärel muundatakse soojusvaheti-auruturbiin-generaatori süsteemis keeruka muundamise käigus elektriks.
Kütuseelemendi südamikus liikuvad lõhustumisfragmendid "tõrjuvad" aatomeid, rikuvad nende valmistamise materjalide kristallstruktuuri ja põhjustavad nende füüsikaliste omaduste muutumist. Mida kauem kütuseelement reaktoris töötab, seda rohkem muutuvad südamiku omadused, seda rohkem koguneb sellesse radioaktiivseid fragmente.
Kütus juhitakse reaktori töötsooni spetsiaalsetes torudes, mis on paigutatud moderaatorisse, mis suudab neutronite energiat soojuseks muundada. Retarderis neutroneid neelavast materjalist kastmisvardad väga täpselt reguleerida reaktsiooni kiirust... Mida kõrgemale vardad tõstetakse, seda rohkem neutroneid vastavalt kütusele mõjub, mida madalamale need reaktorisse lastakse, seda vähem intensiivselt reaktsioon kulgeb.
Kahe ahelaga surveveereaktori (VVER) tuumaelektrijaama tööskeem
Geograafiliselt asub reaktor TEJ peahoone reaktorisaalis, seal on ka tuumakütuse hoidla bassein ja laadimismasin. Tööala, kus reaktsioon tegelikult toimub, püstitatakse spetsiaalsesse betoonšahti, mis on varustatud kontrollsüsteem (töörežiimi valimiseks) ja kaitse, et hädaolukorras saaks reaktsiooni kiiresti peatada.
Tuumareaktori töötsooni soojus eemaldatakse vedela või gaasilise jahutusvedeliku abil, mis läbib otse reaktori töötsooni. Kütteaine poolt kogunenud soojus kantakse seejärel aurugeneraatoris olevale veele, kus tekib aur.
Tohutu rõhu all olev aur edastab oma mehaanilist energiat turbiini generaatormis toodab elektrit, mis seejärel edastatakse elektriliinid (elektriliinid) — tarbijatele. Turbiin koos aurugeneraatoriga paigaldatakse turbiinihalli, millest suunatakse elekter juhtmeid pidi trafosse ja sealt edasi elektriliini.
Tuumajaama territooriumil asub ka hoone, kus kasutatud tuumkütust hoitakse basseinides. Ja suured tornide kujul olevad torud, mis on ülaosas kitsendatud, on jahutustornid - tsirkuleeriva jahutussüsteemi elemendid, mis hõlmavad ka jahutustiiki (looduslik või tehisreservuaar) ja pihustusbasseine.
Muide, pärast reaktsiooni tekkivad jäätmed suunatakse osaliselt taaskasutusse ja ülejäänu hoitakse spetsiaalsetes konteinerites, mis kaitsevad sisu keskkonda sattumise eest. Seega on tuumaenergia tänapäeval keskkonnasõbralik.Ja tuumaelektrijaamad ise ei tekita kahjulikke heitmeid atmosfääri, olles samas üsna kompaktsed ja ohutud.
Vaata ka: