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简介
当我们谈论“核”这个词时，我们想到的是巨大的能量。考虑到材料处理的复杂性和安全问题，它仍然是世界上最广泛使用的发电能源。为了满足日益增长的能源需求和国家的经济增长，从核燃料中提取电力已经成为一种需要。核电站利用热能产生电能，铀-235被用作燃料来产生这种热量。
为什么发明了核电站?
不可再生能源的枯竭迫使世界科学家寻找一种新的能源，以满足世界电力的需求。1948年，美国田纳西州橡树岭的X-10石墨反应堆第一次发电。这是第一座为灯泡供电的核电站。
工作原理
核电站的能量来源是裂变反应。在裂变反应中，我们从一个不稳定原子(铀-235)开始，它分裂成两个更稳定的小原子。当我们从非常不稳定的物质(铀-235)变成更稳定的物质(钡和氪)时，能量就会被释放出来。现在要分裂铀原子，我们需要加重它，我们要做的是把一个中子射入这个大的铀原子，这将它从铀-235转化为铀-236。铀-236是一种超级不稳定的原子，它会分裂成氪-92和钡-141，这两种原子要稳定得多。除了释放能量外，在这个过程中还释放了3个自由中子。这些中子进一步撞击另外3个铀原子，并开始链式反应，帮助获得大量的热能。
核电站里有什么?
1.反应堆压力容器
在反应堆压力容器中发生核裂变反应，它包含燃料棒、慢化剂和控制棒。这种结构同样覆盖在钢筋混凝土建造的安全壳下，可以承受高达4万吨的载荷。容器中的水在高压下加热，使其沸点高达300摄氏度。
2.燃料棒
燃料以燃料球的形式包含在这些燃料棒中。这些燃料棒包含许多燃料芯块，中子击中这些燃料芯块，开始并继续裂变反应。
3.主持人
慢化剂是压力容器中所含的高压液体，一般为重水。慢化剂的主要作用是使高能中子减速，使它们能再次与铀原子相撞。更重要的是，中子的适当速度是分裂铀原子所必需的。
如果击中铀原子的第一个中子的能量为0.04ev，那么产生的3个中子的能量将为1ev，这需要再次减慢到0.04ev，这就是慢化剂发挥作用的地方。
还读:
4.控制棒
控制棒是核电站核反应堆中最重要的部件，由钡或镉组成。它通过吸收中子来控制正在进行的核反应，我们也可以根据需要控制能量的产生，通过插入相应的控制棒。
5.热交换器
水从加压容器泵到热交换器，也称为蒸汽发生器。压力容器中的水的热能通过热交换器转移到从河流或冷却塔中取来的水中，转化为高压蒸汽。因为压力容器中的水与燃料棒直接接触，具有放射性，所以不能用它产生蒸汽，而且无论如何也不能离开工厂。
6．涡轮
高压蒸汽使汽轮机旋转，汽轮机轴与发电机连接。
7.发电机
它将汽轮发电机耦合的旋转运动转化为电能。这些电能通过变压器上升到高压，然后通过传输线传输到最近的电网。
8．冷凝器
冷凝器将来自涡轮的蒸汽转化为水，使其可以泵入冷却塔，再循环到热交换器。如果工厂附近有河流流经，我们也可以同时从河流和冷却塔获得冷水。
9.冷却塔
它采用膨胀工艺，冷却从冷凝器泵出的水。热水从一定的高度喷射，然后冷却为冷却水，现在准备重新循环到热交换器。
核电站运行情况
这一切都始于一个热中子撞击铀球并开始链式反应，释放出3个新的高能中子作为放热反应的副产物。这些中子撞击另外3个铀原子，这个链式反应继续增加。重水被送入高压容器，高压容器吸收链式反应产生的热量。这种水在高压下加热时不会真正沸腾。这不是送入高压容器的普通水;它比普通水重10倍。这种水的主要作用是将高能中子减速到热中子的水平，或者改变中子的速度，这就是为什么它被称为慢化剂。当中子在重水(氧化氘)中运动时，它与每一个重水分子碰撞，从而将能量转移到慢化剂，并减慢到最佳速度。
在核电站中，由此启动的链式反应主要由硼棒或镉棒控制。这些燃料棒吸收了多余的中子，从而停止了链式反应。一般来说，这些杆每10秒就被放入和取出压力容器，以根据涡轮机的要求或负载控制功率输出。
然后将加压容器中的热水或慢化剂泵入热交换器。请记住，慢化剂不能离开电路，因为它是放射性的，所以用于热交换的水是从水源(河流)泵出的，这些水吸收慢化剂的热量并转化为高压蒸汽。
这种加压蒸汽首先进入高压涡轮，将其压力能转化为机械能，但这种蒸汽仍然有足够的压力能留在其中，以转动低压涡轮，所以这两个涡轮的联合机械能被用来转动发电机的电枢，从而产生电力。
然后通过升压变压器将电力升压到高压，并通过传输线传输到最近的电网。
离开涡轮的蒸汽随后在冷凝器中冷凝。冷凝器与冷却塔连接。来自冷却塔的冷水从冷凝器的冷凝水中吸收热量。冷却塔中的热水被喷在空气中，从而使空气冷却，再被泵回冷凝器。
为了更好地了解核电站的工作原理，请观看视频:
用过的核燃料去哪里了?
核电站使用过的核燃料从反应堆中取出，在水池中储存7-10年左右。水池的目的是冷却核燃料，并提供辐射屏蔽。
所有用于储存放射性物质的池都建在一个单独的建筑里，而且建造得非常坚固，甚至可以抵御地震。
还读:
安全
- 在核电站的反应堆中安装有许多传感器，如温度、压力和功率电平传感器。如果这些传感器达到某个临界值，反应堆将自动关闭。
- 如果反应堆建筑内出现任何压力泄漏，则通过喷水控制，从而降低反应堆内蒸汽造成的压力。
- 或者在多反应堆建筑中有一个单独的真空罐，当发生泄漏时，压力被释放到这个真空罐中;它还安装了喷水系统，以进一步降低压力。
- 冷却系统的设备总有备用电源，以避免在完全停电时发生事故。停电是日本福岛事故背后的原因，由于海啸。
核能的优势
- 核电站的核反应发电是无污染的。
- 反应堆的运行成本相当低，反应堆的使用寿命约为50-60年
- 在很长一段时间内的可靠性和一致性是使它成为一种非凡的动力来源的主要因素，因为它不依赖于天气条件。
- 铀的储量很大，而且比化石燃料的使用寿命更长。
- 如果任何一个国家建立了核电站，那么它就不必担心化石燃料价格的波动和世界环境法规。
核能的缺点
- 核电站最大的挑战是储存使用过的燃料，因为它会覆盖一块土地很多年。
- 你必须密切关注废物储存工厂，以确保它的安全，并检查辐射是否在限制范围内。
- 像日本福岛一样，由于海啸，核事故总是有可能发生的。辐射的不良影响会持续很长时间，延续几代人。
- 这种能量有如此强大的力量，如果它落入坏人之手，它就会从地球上灭绝人类。
说得好,
第一个人分裂了原子，现在原子分裂了人。
