Centrala nucleară

Descriere

În partea stângă a planșei este reprezentată o parte a instalației complexe a unei centrale nucleare, ce generează energia electrică.

Această parte este compusă dintr-un container izolat al reactorului, reprezentat în marginea stângă sub forma unui recipient dreptunghic, vertical, cu un capac boltit.

În interiorul containerului izolat se regăsesc conectate între ele următoarele componente: conductele de control, redate printr-un tub în formă de pătrat, în centrul containerului, conectat între

• vasul reactor din stânga, evidențiat ca un cerc mare alungit pe verticală, ce constă din tijele de control din oțel și canalele de combustibil, situate în partea superioară stângă.
• presurizatorul, redat sub formă de cerc mic alungit pe verticală, deasupra tijei de control, centru sus și
• generatorul de abur, reprezentat în dreapta tijei de control, printr-o formă bombată și alungită pe verticală, cu capătul de sus mai gros și capătul de jos mai îngust, umplută cu textură punctată.

Din generatorul de abur pornește o teava spre dreapta, care îl conectează cu turbina, redată pe centrul imaginii, sus, sub formă de pătrat cu latura de sus bombată ca o cupolă și, în continuare, cu generatorul, reprezentat în marginea dreaptă sus, ca un dreptunghi orizontal.

În partea dreapta jos este reprezentat condensatorul, printr-un dreptunghi vertical cu latura de sus bombată ca o cupolă, din centrul căruia pornesc alte două țevi, spre dreapta.

Energia astfel obtinută pe baza reacțiilor nucleare se distribuie către stâlpii de înaltă tensiune.

Date suplimentare

După descoperirea utilităţii curentului electric, a crescut interesul faţă de metodele de generare ale acestuia. La început, curentul electric era disponibil doar în locurile unde erau generatoare individuale de curent. Din acest motiv, a fost nevoie de crearea unei infrastructuri de generare şi de distribuţie a curentului electric, care să asigure alimentarea cu energie electrică a unei zone mai extinse. Infrastructura a fost creată şi astfel avem curent electric în aproape toate zonele populate ale Terrei. Această infrastructură este numită reţea de electricitate. Principalele componente ale reţelei de electricitate sunt centralele electrice în care este produs curentul, staţiile de transformare care ajustează tensiunea în funcţie de necesităţile consumatorilor, şi cablurile prin care toate elementele reţelei sunt interconectate. Tot prin cabluri, curentul ajunge la consumatori.

Centralele electrice sunt de mai multe feluri, în funcţie de energia pe care o utilizează pentru producerea curentului electric. Toate centralele au ca şi componentă principală generatoarele electrice, care convertesc energia mecanică în energie electrică.

O categorie de centrale electrice este reprezentată de centralele nucleare sau atomice. Ca şi mod de funcţionare, se aseamănă cu termocentralele, prin faptul că şi în cazul centralelor nucleare se foloseşte forţa aburilor. Diferenţa majoră este că energia termică nu este obţinută prin arderea combustibililor, ci prin reacţie nucleară. Reactorul este locul în care are loc fisiunea nucleelor, proces în urma căruia se obţine energie termică. Această energie este utilizată pentru încălzirea apei, care se transformă în aburi, iar aburii sub presiune acţionează turbinele generatoarelor de electricitate. Singura centrală nucleară din România este la Cernavodă. Marele dezavantaj al centralelor nucleare îl reprezintă poluarea cu deşeuri radioactive, care sunt foarte nocive pentru sănătatea oamenilor, animalelor şi plantelor.

Centrala nucleară (sau centrala atomo-electrică) este o instalație modernă de producere a energiei electrice pe baza reacțiilor nucleare. Reactorul nuclear este o instalație complexă în care se realizează fiziunea nucleelor elementelor grele, printr-o reacție în lanț controlată, cu scopul de a permite utilizarea energiei degajate.

Zona activă a unei astfel de instalații este compusă din combustibilul nuclear, moderator, barele de control și agentul de răcire. În schimbătorul de căldură, apa se vaporizează și devine agentul producător de lucru mecanic, punând în funcțiune turbina. Generatorul electric este cel care convertește energia cinetică a turbinei în energie electrică.

Centralele nucleare sunt clasificate în funcție de tipul reactorilor utilizați:

• reactor cu neutroni termalizați:
  • reactor cu apă sub presiune
  • reactor cu apă fierbinte
  • reactor de apă grea sub presiune
  • reactor răcit cu gaz
  • reactor nuclear de tip grafit-apă
• reactor cu neutroni rapizi

După tipul de energie eliberată, centralele nucleare pot fi împărțite în:

• Centrale nucleare (NPP), concepute pentru a genera energie electrică. În același timp, multe centrale nucleare au centrale termice și centrale electrice proiectate pentru a încălzi apa din rețea utilizând pierderile de căldură din instalație.
• Centrale termice și centrale electrice atomice (ATPP), care produc atât energie electrică, cât și energie termică.

Figura arată funcționarea unei centrale nucleare cu un reactor de putere răcit cu apă dublu-circuit. Energia eliberată în miezul reactorului este transferată la agentul de răcire primar. Apoi, lichidul de răcire pătrunde în schimbătorul de căldură (generatorul de abur), unde încălzește apele celui de-al doilea circuit la fierbere. Aburul rezultat intră în turbină, prin rotirea generatoarelor electrice. La ieșirea din turbine, aburul intră în condensator, unde este răcit de o cantitate mare de apă care vine din rezervor.

Compensatorul de presiune este un design destul de complicat și greoi, care servește la egalizarea fluctuațiilor de presiune din circuit în timpul funcționării reactorului, datorită dilatării termice a agentului de răcire. Presiunea din circuitul 1 poate atinge până la 160 atmosfere (VVER-1000).

Pe lângă apă, în diferiți reactori, topiturile metalice pot fi de asemenea utilizate ca lichid de răcire: sodiu, plumb, plumb eutectic cu bismut etc. Utilizarea lichidelor de răcire a metalelor lichide ne permite să simplificăm proiectarea carcasei miezului reactorului (spre deosebire de circuitul de apă, presiunea din circuitul metalic lichid nu depășește presiunea atmosferică) și să scape compensatorul de presiune.

Dacă este imposibil să se utilizeze cantități mari de apă pentru a condensa aburul în loc să se utilizeze un rezervor, apa poate fi răcită în turnuri de răcire speciale (turnuri de răcire) care, datorită dimensiunii lor, sunt, de obicei, partea cea mai vizibilă a unei centrale nucleare.

Orice centrală nucleară operațională are impact asupra mediului în trei domenii:

• emisii gazoase (inclusiv radioactive) în atmosferă;
• emisia cantităților mari de căldură;
• distribuția deșeurilor radioactive lichide în jurul centralelor nucleare.

În timpul funcționării unui reactor nuclear, activitatea totală în miezul reactorului crește de milioane de ori. Numărul și compoziția emisiilor radioactive gazoase și a aerosolilor în atmosferă depinde de tipul reactorului, durata de funcționare, puterea reactorului, eficiența purificării gazului și a apei. Gazele și emisiile de aerosoli suferă un sistem complex de purificare, care este necesar pentru a-și reduce activitatea și apoi este emis în atmosferă printr-o conductă de ventilație.

Știați că? Cea mai mare catastrofă atomică din Europa s-a produs la 26 aprilie 1986 la centrala nucleară de la Cernobâl, când reactorul 4 al centralei a explodat. Consecinţele acestui accident se resimt şi în zilele noastre, şi vor fi prezente încă mult timp.

Bibliografie

1. https://ro.wikipedia.org/wiki/Central%C4%83_nuclear%C4%83
2. https://ro.wikipedia.org/wiki/Accidentul_nuclear_de_la_Cernob%C3%AEl#%C3%8Enainte_de_accident
3. https://ro.wikipedia.org/wiki/Energia_nuclear%C4%83_%C3%AEn_Rom%C3%A2nia#Impactul_asupra_mediului
4. https://ro.wikipedia.org/wiki/Central%C4%83_nuclear%C4%83

Descarcă imaginea

https://tactileimages.org/wp-content/uploads/2020/04/Electrica9.png