Come funziona una centrale nucleare?
Come centrali di carbone e gas, centrali nucleari trasformano l'energia termica da combustibile in energia elettrica riscaldando l'acqua in vapore. Le alte temperature e l'afflusso di particelle di vapore nell'aria crea enormi pressioni che spingono contro le palette delle turbine. Quando applicato contro la superficie piana delle alette, questa pressione è convertita in forza torsionale che ruota la turbina sul suo asse. Nel frattempo, la turbina è collegata a una serie di ingranaggi che ruotare il rotore in un generatore di induzione elettrica. Rotore del generatore come un potente magnete permanente sull'estremità. Come il rotore gira, il magnete gira all'interno di una camera di ferma all'interno del generatore chiamato lo statore. Le pareti dello statore sono rivestite con i loop pacchi contenenti centinaia di fili di rame. Quando magnete di rotore gira nelle immediate vicinanze di loop/bobine di filo dello statore, che provoca brevi ma potenti correnti elettriche spostare avanti e indietro in rapida successione. Questo è elettrico fenomeno è noto come alimentazione di corrente alternata (AC).
Come funziona la fissione
Ci sono due tipi di reazioni nucleari: fusione e fissione. Centrali nucleari utilizzano la fissione controllata dell'isotopo uranio uranio-235 per riscaldare enormi quantità di acqua in vapore e girare le turbine, che induce la corrente alternata nel generatore.
In questa reazione di fissione, pellets speciali contenenti un'alta concentrazione di atomi di uranio-235 sono impilati in una serie di tubi paralleli 200 chiamato una "Assemblea di carburante" che è sommerso acqua. Come atomi radioattivi presentano in pellet decadere spontaneamente, neutroni ad alta energia vengono emessi come un prodotto. Quando tale un neutrone colpisce un atomo di uranio-235, l'atomo con assorbirlo per diventare uranio-236. Perché questo isotopo è altamente instabile, uranio-236 decadrà immediatamente in bario-141, cripto-92, tre neutroni e circa 180 MeV di energia netta che viene assorbito dall'acqua del reattore come calore. Questi neutroni possono quindi colpire altro uranio-235 atomi, innescato il decadimento dell'uranio-236 che triplicherà nuovamente la quantità di neutroni in gioco. Questa crescita esponenziale nella tariffa è conosciuta come una reazione nucleare a catena.
Se lasciato incontrollato, questa reazione a catena avrebbe provocato una catastrofica esplosione, come in una bomba atomica. Tuttavia, elementi di combustibile contiene speciali strutture chiamate barre di controllo che possono essere fatto scorrere dentro e fuori. Barre di controllo assorbono neutroni al fine di limitare la velocità di reazione a catena.
Consumo di energia nucleare in tutto il mondo
Secondo l'Istituto di energia nucleare, ci sono attualmente 436 operativi centrali nucleari nel mondo, producendo un totale di 2,598,000,000,000 kWh di energia all'anno (a partire dal 2008). Questo traduce a circa il 16 per cento del consumo di energia del pianeta intero per l'anno. Negli Stati Uniti è attualmente il maggior numero di impianti attivi (104) ancora forniscono solo 19,7 per cento del consumo di energia annuo del paese. Francia, d'altra parte, ha 59 piante che forniscono il 76 per cento del loro consumo di energia annuo. Allo stesso modo, singola centrale nucleare della Lituania fornisce 72 per cento del loro consumo di energia fino ad esaurimento scorte di energia nucleare 56 per cento e il 47 per cento dei consumi annuali della Slovacchia e dell'Ucraina, rispettivamente.