אנרגיית החום בגרעין תחנת כוח יכול להיווצר באמצעות תגובה גרעינית או ביקוע גרעיני. היסודות הכבדים של ביקוע גרעיני הם אורניום / תוריום מתבצע בתוך מכשיר מיוחד הנקרא כור גרעיני. ניתן לייצר כמות עצומה של אנרגיה בגלל ביקוע גרעיני. חלקי המנוחה בגרעין, כמו גם מפעלים תרמיים קונבנציונליים, זהים. ביקוע אורניום של 1 ק'ג מייצר אנרגיית חום השווה לאנרגיה הנוצרת באמצעות 4500 טון פחם בדרגה גבוהה. זה מקטין משמעותית את עלות הובלת הדלק, ולכן זהו יתרון גדול של מפעלים אלה. ברחבי העולם קיימים מרבצי ענק של דלקים, ולכן מפעלים אלה יכולים לספק אנרגיה חשמלית ברציפות במשך מאות שנים. תחנות כוח גרעיניות לייצר 10% מהחשמל מכל החשמל בעולם
מהי תחנת כוח גרעינית?
הַגדָרָה: תחנת הכוח המשמשת לחימום המים לייצור קִיטוֹר , אז ניתן להשתמש בקיטור זה לסיבוב טורבינות ענק לייצור חשמל. צמחים אלה משתמשים בחום כדי לחמם את המים שנוצרים על ידי ביקוע גרעיני. אז האטומים בביקוע הגרעיני יתפצלו לאטומים קטנים יותר ליצירת אנרגיה. ה תרשים תחנת כוח גרעינית מוצג להלן.
עקרון עבודה של תחנת כוח גרעינית
בתחנת הכוח הביקוע מתרחש בכור ואמצע הכור ידוע בתור הליבה הכוללת דלק אורניום, וזה יכול להיווצר בכדורים של קֵרָמִי . כל גלולה מייצרת 150 ליטר אנרגית נפט. האנרגיה הכוללת שנוצרת מהכדורים נערמת במוטות דלק מתכתיים. חבורה של מוטות אלה מכונה מכלול דלק וליבת כור כוללת מספר מכלולי דלק.
במהלך ביקוע גרעיני ניתן לייצר את החום בתוך ליבת הכור. ניתן להשתמש בחום זה לחימום המים לקיטור, כך שניתן להפעיל להבי טורבינה. לאחר להבי הטורבינה שהופעלו הם מניעים את גנרטורים לייצר חשמל. בתחנת כוח, מגדל קירור זמין לקירור האדים במים אחרת הם משתמשים במים ממקורות שונים. לבסוף, ניתן לעשות שימוש חוזר במים המקוררים ליצירת אדים.
דיאגרמת תחנת כוח גרעינית
רכיבי תחנת כוח גרעינית
בתרשים החסימה של תחנות כוח גרעיניות לעיל, ישנם רכיבים שונים הכוללים את הדברים הבאים.
כור גרעיני
בתחנת כוח, כור גרעיני הוא מרכיב חיוני כמו מקור חום הכולל את הדלק ותגובתו של שרשרת גרעינית כולל מוצרי הפסולת של הגרעין. הדלק הגרעיני המשמש בכור הגרעיני הוא אורניום ותגובותיו נוצרות בחום בכור. לאחר מכן, ניתן להעביר חום זה אל נוזל הקירור של הכור כדי לייצר חום לכל החלקים בתחנת הכוח.
ישנם סוגים שונים של כורים גרעיניים המשמשים לייצור פלוטוניום, ספינות, לוויינים וכלי טיס למטרות מחקר כמו גם למטרות רפואיות. תחנת הכוח כוללת לא רק את הכור וכוללת גם טורבינות, גנרטורים, מגדלי קירור, מגוון מערכות בטיחות.
דור הקיטור
בכל תחנות הכוח, ייצור הקיטור הוא כללי אולם דרך הייצור תשתנה. מרבית הצמחים משתמשים בכורי מים באמצעות שתי לולאות מים מסתובבים ליצירת קיטור. הלולאה הראשונית נושאת מים חמים מאוד לחימום חילופי ברגע שמופצים מים בלחץ נמוך ואז מחממים את המים ליצירת האדים המועברים לחלק הטורבינה.
גנרטור וטורבינה
ברגע שנוצר הקיטור, הוא עובר בלחצים גבוהים כדי להאיץ את הטורבינה. באמצעות סיבוב הטורבינות ניתן לסובב גנרטור חשמלי לייצור חשמל המועבר לרשת החשמל.
מגדלי קירור
בתחנת כוח גרעינית, החלק החיוני ביותר הוא מגדל קירור המשמש להפחתת חום המים. אנא עיין בקישור זה למידע נוסף אודות מהו מגדל קירור - רכיבים, בנייה ויישומים
עבודה של תחנת כוח גרעינית
היסודות כמו אורניום או תוריום נתבעים בתגובת ביקוע גרעיני של כור גרעיני. בגלל ביקוע זה, ניתן לייצר כמות עצומה של אנרגיית חום והיא מועברת לכור נוזל הקירור. כאן, נוזל הקירור אינו אלא מים, מתכת נוזלית אחרת גז. המים מחוממים לזרום במחליף חום כך שהם עוברים לאדים בטמפרטורה גבוהה. ואז מותר לאדים שיוצרו לייצר א טורבינת קיטור לָרוּץ. שוב ניתן להחזיר את האדים חזרה לנוזל הקירור ולמחזר לשימוש למחליף החום. אז, הטורבינה והאלטרנטור מחוברים לייצור חשמל. באמצעות שנאי ניתן להגדיל את החשמל המופק לשימוש בתקשורת למרחקים ארוכים.
היעילות של תחנת הכוח הגרעינית
ניתן להחליט על יעילות תחנת הכוח הגרעינית באופן שווה למנועי חום אחרים מכיוון שמבחינה טכנית המפעל הוא מנוע חום גדול. סכום הכוח החשמלי שנוצר לכל יחידת כוח תרמי יספק למפעל יעילות תרמית ובגלל החוק השני של התרמודינמיקה, יש גבול גבוה יותר עד כמה יעילות תחנות הכוח הללו יכולות להיות.
תחנות הכוח הגרעיניות הרגילות משיגות התייעלות של כ- 33 עד 37%, המקבילות לתחנות מונעות מאובנים. טמפרטורות גבוהות ועיצובים עכשוויים יותר כגון כורי דור IV יכולים להשיג יעילות של מעל 45%.
סוגי תחנת כוח גרעינית
ישנם שני סוגים של תחנות כוח גרעיניות כגון כור מים בלחץ וכור מים רותחים.
כור מים בלחץ
בכור מסוג זה, מים רגילים משמשים כנוזל קירור. זה נשמר בכוח גבוה במיוחד כדי שלא יקבל רתיחה. מחליף חום בכור זה מעביר את המים המחוממים לאן מוחלפים המים ממעגל נוזל הקירור המשני לאדים. לכן לולאה זו נקייה לחלוטין מחומר הרדיואקטיבי. בכור זה, מי הקירור פועלים כמנחה. בגלל היתרונות הללו, משתמשים בכורים אלה בתדירות הגבוהה ביותר.
כור מים רותחים
בכור מסוג זה ניתן להשיג לולאת נוזל קירור אחת בלבד. מותר לחמם את המים בתוך הכור. הקיטור מופק מהכור כאשר הוא יוצא מהכור והקיטור יזרום ברחבי טורבינת הקיטור. החיסרון העיקרי של הכור הזה הוא, מי נוזל הקירור מתקרבים למוטות הדלק והטורבינה. אז, חומר רדיואקטיבי יכול להיות ממוקם מעל הטורבינה.
בחירת אתרים לתחנת כוח גרעינית
בחירת האתר עבור PowerPoint גרעינית יכולה להיעשות על ידי התחשבות בדרישה הטכנית. סידור ועבודה של תחנת כוח גרעינית תלויים בעיקר במאפייני האתר.
במהלך תכנון המפעל יש להתחשב בסיכונים מהאתר. תכנון המפעל צריך להתמודד עם התרחשות טבעית אדירה ופעולות המושרות על ידי בני אדם, מבלי לפגוע בביטחון התפעולי של המפעל.
כל אתר צריך לספק צרכים נדרשים כמו כיורי חום שהושלכו ונרקב, זמינות באספקת החשמל, תקשורת מצוינת וניהול משברים יעיל וכו '. עבור תחנת כוח ההערכה של האתר תופסת בדרך כלל שלבים שונים כמו בחירה, אפיון, טרום תפעול, ותפעולי.
תחנות כוח גרעיניות בהודו
ישנן שבע תחנות כוח גרעיניות בהודו הכוללות את הדברים הבאים.
- תחנת הכוח הגרעינית קודנקולם, הממוקמת בטמיל נאדו
- כור גרעיני טאראפור, הממוקם במהראשטרה
- תחנת הכוח האטומית של ראג'אסטן, הממוקמת ברג'אסטן
- תחנת הכוח האטומית של קייגה, הממוקמת בקרנטקה
- תחנת הכוח הגרעינית Kalapakkam, הממוקמת בטמיל נאדו
- הכור הגרעיני נרורה, הממוקם באוטר פרדש
- תחנת הכוח האטומית Kakarapar, הממוקמת בגוג'ראט
יתרונות
ה היתרונות של תחנות כוח גרעיניות כלול את הבאים.
- הוא משתמש בפחות מקום בהשוואה לתחנות כוח אחרות
- הוא חסכוני ביותר ומייצר כוח חשמלי עצום.
- מפעלים אלה ממוקמים בסמוך למרכז העומס מכיוון שאין דרישה לדלק עצום.
- זה מייצר כמות עצומה של כוח בתהליך של ביקוע גרעיני כלשהו
- הוא משתמש בפחות דלק כדי לייצר אנרגיה עצומה
- פעולתו אמינה
- בהשוואה לתחנות כוח אדים, הוא מאוד נקי ומסודר
- עלות התפעול קטנה
- זה לא מייצר גזים מזהמים
חסרונות
ה חסרונות של תחנות כוח גרעיניות כלול את הבאים.
- עלות ההתקנה הראשית גבוהה במיוחד בהשוואה לתחנות כוח אחרות.
- הדלק הגרעיני יקר ולכן ההתאוששות קשה
- עלות הון גבוהה בהשוואה לתחנות כוח אחרות
- נדרש ידע טכני להפעלת משטח זה. כך שהתחזוקה, כמו גם השכר, יהיו גבוהים.
- קיים סיכוי לזיהום רדיואקטיבי
- התגובה אינה יעילה
- הדרישה למים קירור הינה כפולה בהשוואה לתחנת כוח אדים.
יישומים
ה יישומים של תחנות כוח גרעיניות כלול את הבאים.
אנרגיה גרעינית משמשת בתעשיות שונות בכל רחבי העולם לצורך התפלת מי האוקיאנוס, ייצור מימן, קירור / חימום מחוזי, פינוי מקורות נפט שלישוניים ומשמשת ליישומי תהליכי חום כמו קוגנרציה, הפיכת פחם לנוזלים ועזרה בתחום סינתזת חומרי גלם כימיים.
שאלות נפוצות
1). מהי תחנת כוח גרעינית?
זו תחנת כוח תרמית המשתמשת בכור גרעיני כמקור חום. ניתן להשתמש בחום שנוצר להנעת טורבינה המחוברת לגנרטור או לייצר חשמל.
2), בהודו, כמה מפעלים גרעיניים יש?
בהודו קיימים שבעה תחנות גרעין
3). באיזו מדינה בארה'ב יש יותר תחנות כוח?
פנסילבניה
4). מהי תחנת הכוח הגדולה בעולם?
נכון לעכשיו, 'תחנת הכוח Kashiwazaki-Kariwa' ביפן היא תחנת הכוח הגדולה בעולם.
5). מהו התכנון הבטוח ביותר עבור כורים גרעיניים?
ה- SMR (כור מודולרי קטן) הוא העיצוב הבטוח ביותר.
6). מהם הסוגים הנפוצים של תחנות כוח גרעיניות?
אלה זמינים בשני סוגים, כלומר מים בלחץ וכור מים רותחים
7). מהם הרכיבים המשמשים בתחנת כוח גרעינית?
הם כורים גרעיניים, ייצור קיטור, מגדל קירור, טורבינת, גנרטור וכו '.
לפיכך, מדובר בכל סקירה של תחנות כוח גרעיניות . בהודו, תחנות כוח גרעיניות מייצרות 6.7GW אנרגיה על ידי תרומה של 2% מהחשמל במדינה. השליטה במפעלים אלה בהודו יכולה להיעשות באמצעות NPCIL - תאגיד הכוח הגרעיני בהודו. הנה שאלה עבורך, מהי תחנת הכוח הגרעינית המפורסמת בהודו?
