Nükleer Santral Nedir: Çalışması ve Uygulamaları

Nükleer Santral Nedir: Çalışması ve Uygulamaları

Nükleerdeki ısı enerjisi enerji santrali nükleer reaksiyon veya nükleer fisyon yoluyla üretilebilir. Nükleer fisyonun ağır unsurları Uranyum / Toryum, nükleer reaktör adı verilen özel bir cihaz içerisinde gerçekleştirilir. Nükleer fisyon nedeniyle büyük miktarda enerji üretilebilir. Konvansiyonel termik santrallerin yanı sıra nükleerdeki geri kalan kısımlar aynıdır. 1 Kg Uranyum'un bölünmesi, 4500 ton yüksek kaliteli kömürden üretilen enerjiye eşit ısı enerjisi üretir. Bu, yakıt taşıma maliyetini önemli ölçüde azaltır, bu nedenle bu tesislerin büyük bir faydasıdır. Dünya çapında devasa yakıt birikintileri mevcuttur, bu nedenle bu santraller yüzlerce yıldır kesintisiz elektrik enerjisi sağlayabilir. Nükleer enerji santralleri elektriğin% 10'unu üretir dünyadaki tüm elektrikten

Nükleer Enerji Santrali nedir?

Tanım: Suyu ısıtmak için kullanılan santral buhar , daha sonra bu buhar, elektrik üretmek için dev türbinleri döndürmek için kullanılabilir. Bu tesisler ısıyı nükleer fisyon tarafından üretilen suyu ısıtmak için kullanır. Böylece nükleer fisyondaki atomlar, enerji üretmek için farklı küçük atomlara bölünecek. nükleer santral diyagramı aşağıda gösterilmiştir.




Nükleer Santral Çalışma Prensibi

Santralde fisyon reaktörde gerçekleşir ve reaktörün ortası uranyum yakıtı içeren çekirdek olarak bilinir ve bu, pelet haline getirilebilir. seramik . Her pelet 150 galon petrol enerjisi üretir. Peletlerden üretilen toplam enerji, metal yakıt çubuklarında istiflenir. Bu çubukların bir kısmı yakıt grubu olarak bilinir ve bir reaktör çekirdeği birkaç yakıt grubu içerir.



Nükleer fisyon sırasında, ısı reaktörün çekirdeğinde üretilebilir. Bu ısı, suyu buhara ısıtmak için kullanılabilir, böylece türbin kanatları etkinleştirilebilir. Türbin kanatları etkinleştirildikten sonra, jeneratörler elektrik yapmak için. Bir enerji santralinde, buharı suya soğutmak için bir soğutma kulesi mevcuttur, aksi takdirde farklı kaynaklardan gelen suyu kullanırlar. Son olarak, soğutulmuş su buhar üretmek için yeniden kullanılabilir.

Nükleer Enerji Santrali Blok Şeması

Nükleer Enerji Santrali Blok Şeması



Nükleer Santral Bileşenleri

Yukarıdaki nükleer santral blok diyagramında, aşağıdakileri içeren farklı bileşenler vardır.

Nükleer reaktör

Bir enerji santralinde nükleer reaktör, yakıt ve nükleer zincirinin nükleer atık ürünleri de dahil olmak üzere reaksiyonunu içeren bir ısı kaynağı gibi temel bir bileşendir. Nükleer reaktörde kullanılan nükleer yakıt Uranyumdur ve reaksiyonları bir reaktörde üretilen ısıdır. Daha sonra bu ısı, santraldeki tüm parçalara ısı üretmek için reaktörün soğutucusuna aktarılabilir.


Araştırma ve tıbbi amaçlarla plütonyum, gemi, uydu ve uçak üretiminde kullanılan farklı nükleer reaktör türleri vardır. Santral sadece reaktörü içermez, ayrıca türbinleri, jeneratörleri, soğutma kulelerini ve çeşitli güvenlik sistemlerini içerir.



Buhar Üretimi

Tüm santrallerde buhar üretimi geneldir ancak üretim şekli değişecektir. Tesislerin çoğu, buhar üretmek için iki döngü dönen su kullanarak su reaktörlerini kullanır. Birincil döngü, düşük basınçta su sirküle edildiğinde bir değişimi ısıtmak için çok sıcak su taşır, ardından türbin bölümüne iletilecek buharı üretmek için suyu ısıtır.

Jeneratör ve Türbin

Buhar üretildikten sonra, türbini hızlandırmak için yüksek basınçla hareket eder. Türbinlerin dönüşü, bir elektrik jeneratörü elektrik şebekesine iletilen elektrik üretmek için.

Soğutma kuleleri

Bir nükleer santralde en önemli kısım, suyun ısısını düşürmek için kullanılan bir soğutma kulesidir. Lütfen daha fazla bilgi edinmek için bu bağlantıya bakın soğutma kulesi nedir - bileşenler, yapı ve uygulamalar

Nükleer Santralin Çalışması

Uranyum veya Toryum gibi elementler, bir nükleer reaktörün nükleer fisyon reaksiyonuna dava açarlar. Bu fisyon nedeniyle, büyük miktarda ısı enerjisi üretilebilir ve bu, soğutucu reaktörüne iletilir. Burada soğutucu su, sıvı metal aksi takdirde gazdan başka bir şey değildir. Su, bir ısı eşanjöründe akması için ısıtılır, böylece yüksek sıcaklıkta buhara dönüşür. Daha sonra üretilen buharın bir buhar türbünü koşmak. Yine buhar soğutucusuna geri dönüştürülebilir ve ısı eşanjöründe kullanılmak üzere geri dönüştürülebilir. Böylece türbin ve alternatör elektrik üretmek için birbirine bağlanır. Transformatör kullanılarak üretilen elektrik artırılarak uzun mesafeli haberleşmede kullanılabilir.

Nükleer Santralin Verimliliği

Nükleer enerji santralinin verimliliği diğer ısı motorlarına eşit olarak kararlaştırılabilir çünkü teknik olarak santral büyük bir ısı motorudur. Her bir termik güç birimi için üretilen elektrik gücünün toplamı, santral için termik verimliliktir ve termodinamiğin ikinci kanunu nedeniyle, bu santrallerin ne kadar verimli olabileceği konusunda daha yüksek bir sınır vardır.

Normal nükleer santraller, fosil yakıtlı santrallere eşdeğer olarak yaklaşık% 33 ila 37 verimlilik elde eder. IV. Nesil reaktörler gibi yüksek sıcaklık ve daha güncel tasarımlar% 45'in üzerinde verimlilik elde edebilir.

Nükleer Santral Türleri

Basınçlı su reaktörü ve kaynar su reaktörü olmak üzere iki tür nükleer enerji santrali vardır.

Basınçlı Su Reaktörü

Bu tür bir reaktörde, soğutucu olarak normal su kullanılır. Bu, aşırı derecede yüksek bir güçte tutulur, böylece bir kaynama olmaz. Bu reaktördeki bir ısı eşanjörü, ikincil soğutma sıvısı çemberindeki suyun buhara dönüştüğü ısıtılmış suyu aktarır. Bu nedenle, bu döngü tamamen radyoaktif madde içermez. Bu reaktörde, soğutucu su bir moderatör olarak çalışır. Bu faydalarından dolayı bu reaktörler en sık kullanılmaktadır.

Kaynar Su Reaktörü

Bu tür bir reaktörde yalnızca tek bir soğutma sıvısı döngüsü mevcuttur. Reaktör içinde suyun ısıtılmasına izin verilir. Buhar, reaktörden çıktığında reaktörden üretilir ve buhar, buhar türbini boyunca akar. Bu reaktörün ana dezavantajı, soğutma suyunun yakıt çubuklarına ve türbine yaklaşmasıdır. Böylece türbin üzerine radyoaktif malzeme yerleştirilebilir.

Nükleer Santral için Yer Seçimi

Nükleer PowerPoint için saha seçimi teknik gereklilikler dikkate alınarak yapılabilir. Bir nükleer enerji santralinin düzenlenmesi ve çalışması esas olarak sahanın özelliklerine bağlıdır.
Tesis tasarlanırken sahadan kaynaklanan riskler dikkate alınmalıdır. Tesis tasarımı, tesisin operasyonel güvenliğine zarar vermeden muazzam doğal olaylarla ve insan kaynaklı eylemlerle başa çıkmalıdır.

Her tesis, atılmış ve çürüyen ısı alıcıları, güç kaynağı kullanılabilirliği, mükemmel iletişim ve verimli kriz yönetimi gibi ihtiyaç duyulan gereksinimleri sağlamalıdır. Bir elektrik santrali için, sahanın tahmini tipik olarak seçim, karakterizasyon, operasyon öncesi gibi farklı aşamalarda yer alır. ve operasyonel.

Hindistan'daki Nükleer Santraller

Hindistan'da aşağıdakileri içeren yedi nükleer enerji santrali var.

  • Tamil Nadu'da bulunan Kudankulam Nükleer Santrali
  • Tarapur Nükleer Reaktörü, Maharashtra'da
  • Rajasthan Atom Santrali, Rajasthan'da
  • Karnataka'da bulunan Kaiga Atom Santrali
  • Tamil Nadu'da bulunan Kalapakkam Nükleer Santrali
  • Uttar Pradesh'te bulunan Narora Nükleer Reaktörü
  • Gujarat'ta bulunan Kakarapar Atom Santrali

Avantajlar

nükleer santrallerin avantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Diğer santrallere göre daha az yer kullanır
  • Son derece ekonomiktir ve çok büyük elektrik enerjisi üretir.
  • Bu tesisler, büyük yakıt ihtiyacı olmadığı için yük merkezinin yakınında yer almaktadır.
  • Her nükleer fisyon sürecinde büyük miktarda güç üretir.
  • Büyük enerji üretmek için daha az yakıt kullanır
  • Operasyonu güvenilirdir
  • Buhar santralleri ile kıyaslandığında çok temiz ve derli topludur.
  • İşletme maliyeti azdır
  • Kirletici gazlar üretmez

Dezavantajları

nükleer santrallerin dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Birincil kurulum maliyeti, diğer elektrik santrallerine kıyasla son derece yüksektir.
  • Nükleer yakıt pahalıdır, bu nedenle kurtarmak zordur
  • Diğer santrallerle karşılaştırıldığında yüksek sermaye maliyeti
  • Bu platformu çalıştırmak için teknik bilgi gereklidir. Yani maaş kadar bakım da yüksek olacak.
  • Radyoaktif kirlenme şansı var
  • Tepki verimli değil
  • Soğutma suyu ihtiyacı, bir buhar santraline kıyasla iki kat daha fazladır.

Başvurular

nükleer santral uygulamaları aşağıdakileri dahil edin.

Nükleer enerji, okyanus suyunun tuzdan arındırılması, hidrojen üretimi, bölgesel soğutma / ısıtma, üçüncül petrol kaynaklarının giderilmesi ve kojenerasyon, kömürün sıvıya dönüştürülmesi gibi ısıl işlem uygulamalarında kullanılması ve yardımcı olmak için tüm dünyada farklı endüstrilerde kullanılmaktadır. kimyasal hammadde sentezi.

SSS

1). Nükleer santral nedir?

Bu, ısı kaynağı olarak bir nükleer reaktör kullanan bir termik santraldir. Üretilen ısı, elektrik üretmek için bir jeneratöre bağlı bir türbini çalıştırmak için kullanılabilir.

2), Hindistan'da kaç tane nükleer santral var?

Hindistan'da yedi nükleer santral var

3). ABD'de hangi eyalette daha fazla enerji santrali var?

Pensilvanya

4). Dünyanın en büyük elektrik santrali nedir?

Şu anda Japonya'daki 'Kashiwazaki-Kariwa enerji santrali' dünyanın en büyük elektrik santralidir.

5). Nükleer reaktörler için en güvenli tasarım nedir?

SMR (küçük modüler reaktör) en güvenli tasarımdır.

6). Yaygın nükleer santral türleri nelerdir?

Bunlar iki tipte, yani basınçlı su ve kaynar su reaktöründe mevcuttur

7). Bir nükleer santralde kullanılan bileşenler nelerdir?

Nükleer reaktörler, buhar üretimi, soğutma kulesi, türbin, jeneratör vb.

Böylece, bu tamamen nükleer santrallere genel bakış . Hindistan'da nükleer enerji santralleri, ülkedeki elektriğin% 2'sine katkıda bulunarak 6.7GW enerji üretiyor. Hindistan'daki bu santrallerin kontrolü NPCIL - Nuclear Power Corporation of India aracılığıyla yapılabilir. İşte size bir soru, Hindistan'daki ünlü nükleer santral nedir?