Comment fonctionne une centrale nucléaire (CNP)
L'un des moyens de lutter contre la pollution de l'environnement consiste à passer à des sources d'électricité plus propres. Ces sources comprennent aujourd'hui à juste titre centrales nucléaires (CNP)… Rien qu'en Europe, grâce aux centrales nucléaires, plus d'un demi-milliard de tonnes de dioxyde de carbone ne sont PAS rejetées dans l'atmosphère chaque année, ce qui deviendrait certainement une source sérieuse de pollution si l'énergie était obtenue en brûlant des hydrocarbures.
Grâce aux centrales nucléaires qui fonctionnent 24h/24 et 7j/7, de nombreux foyers et entreprises dans le monde sont alimentés en électricité en continu. De plus, les stations emploient de nombreux spécialistes et ce sont des emplois décemment rémunérés.
Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Découvrons comment cela fonctionne et comment cela fonctionne.
Les centrales nucléaires (CNP) sont un type centrales thermiques.
La source d'énergie thermique de ces centrales est le processus de fission nucléaire des atomes d'uranium et de plutonium, qui sont la principale source de combustible nucléaire réalisée dans les réacteurs nucléaires.Le caloporteur utilisé est de l'eau ou des gaz pompés dans les canaux du réacteur et les générateurs de vapeur. La vapeur qui en résulte est acheminée vers des turbines à vapeur qui entraînent des générateurs, tout comme dans les centrales thermiques conventionnelles.
La première centrale nucléaire au monde a été construite en URSS en 1954.
Toute centrale nucléaire est un complexe complexe d'équipements, d'appareils et de structures, dont le but est de générer de l'énergie électrique, et une substance spéciale sert ici de combustible - uranium-235… Lors du processus de fission des noyaux d'uranium 235, une énorme quantité d'énergie nucléaire est libérée, qui est facilement convertie en chaleur et la chaleur en électricité.
Chancelier nucléaire — le cœur d'une centrale nucléaire, car il est chargé de combustible nucléaire et une réaction de fission en chaîne contrôlée de l'uranium 235 a lieu à l'intérieur du réacteur. Les neutrons agissent sur les noyaux d'uranium 235 instables, les faisant se désintégrer et libérer de l'énergie.
La conclusion est que dans le noyau de l'isotope de l'uranium 235 utilisé dans le réacteur, trois neutrons ne suffisent pas pour la stabilité, donc le noyau de cet élément est très instable et se divise facilement en deux parties, cela vaut un neutron volant à un certaine vitesse, pour le frapper.
Dès qu'un tel neutron pénètre dans un noyau instable, il se désintègre en libérant de l'énergie, mais en même temps, 2 à 3 nouveaux neutrons s'envolent du noyau déjà désintégré, ils divisent d'autres noyaux, etc. — c'est ainsi que se produit la réaction en chaîne de fission des noyaux d'uranium 235. Et pour éviter une explosion, les neutrons agissant comme un fusible doivent être contrôlés, sans introduire trop de neutrons dans le carburant.
Dans les réacteurs nucléaires équipés de centrales en fonctionnement, l'énergie est générée dans des éléments combustibles (crayons combustibles). Dans le cas le plus simple, un élément combustible peut être représenté comme une barre (cœur) contenant du combustible nucléaire (par exemple, du dioxyde d'uranium) et enfermée dans une gaine de matériaux de structure.
Lors de la fission des noyaux d'uranium, ses fragments s'envolent à grande vitesse, mais ne quittent pratiquement pas le noyau, car ils ralentissent à l'intérieur, transférant leur énergie aux atomes et chauffant le noyau.
La chaleur dégagée au cœur de la pile à combustible est l'énergie qui est ensuite convertie en électricité dans le processus complexe de sa conversion dans le système échangeur de chaleur-turbine à vapeur-générateur.
Les fragments de fission se déplaçant dans le cœur de l'élément combustible "déplacent" les atomes, perturbent la structure cristalline des matériaux qui les composent et entraînent une modification de leurs propriétés physiques. Plus l'élément combustible travaille longtemps dans le réacteur, plus les propriétés du cœur changent, plus les fragments radioactifs s'y accumulent.
Le combustible est introduit dans la zone de travail du réacteur dans des tubes spéciaux, qui sont placés dans un modérateur capable de convertir l'énergie des neutrons en chaleur. Dans le ralentisseur tiges plongeantes en matériau absorbant les neutrons pour contrôler très précisément la vitesse de la réaction... Plus les barres sont élevées, plus les neutrons agissent sur le combustible, respectivement, plus ils sont descendus bas dans le réacteur, moins la réaction se déroule de manière intensive.
Schéma de fonctionnement d'une centrale nucléaire à réacteur à eau sous pression à double boucle (VVER)
Géographiquement, le réacteur est situé dans le hall réacteur du bâtiment principal de la centrale nucléaire, il y a aussi une piscine de stockage de combustible nucléaire ainsi qu'une machine de chargement. La zone de travail où se déroule réellement la réaction est érigée dans un puits en béton spécial équipé de Système de contrôle (pour sélectionner le mode de fonctionnement) et protection, de sorte qu'en cas d'urgence, la réaction puisse être rapidement arrêtée.
La chaleur de la zone de travail d'un réacteur nucléaire est évacuée à l'aide d'un réfrigérant liquide ou gazeux qui traverse directement la zone de travail du réacteur. La chaleur accumulée par le fluide chauffant est ensuite transférée à l'eau dans le générateur de vapeur où la vapeur est générée.
La vapeur sous une pression énorme transmet son énergie mécanique turbogénérateurqui génère de l'électricité qui est ensuite transmise de lignes électriques (lignes électriques) — aux consommateurs. La turbine ainsi que le générateur de vapeur sont installés dans la salle des machines, à partir de laquelle l'électricité est envoyée par des fils au transformateur puis à la ligne électrique.
Sur le territoire de la centrale nucléaire, il y a aussi un bâtiment où le combustible usé est stocké dans les piscines. Et les grands tubes en forme de tours, rétrécis au sommet, sont des tours de refroidissement - éléments d'un système de refroidissement à circulation qui comprend également un bassin de refroidissement (réservoir naturel ou artificiel) et des bassins de pulvérisation.
Soit dit en passant, les déchets générés après la réaction sont partiellement recyclés et le reste est stocké dans des conteneurs spéciaux qui empêchent le contenu de pénétrer dans l'environnement. Ainsi, aujourd'hui l'énergie nucléaire est respectueuse de l'environnement.Et les centrales nucléaires elles-mêmes ne produisent pas d'émissions nocives dans l'atmosphère, tout en étant assez compactes et sûres.
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