Vaša košarica je prazna.

Nakupovanje

Količina: 0

Skupaj: 0,00

0

Jedrska elektrarna

Jedrska elektrarna

Jerske elekrarne pretvarajo energijo, ki se sprošča med jedrskim zlivanjem, v elektriko.

Geografija

Keywords

jedrska elektrarna, reaktorski blok, jedrska energija, Elektrarna, Proizvodnja energije, Generator, jedrska, cepitev, Energija, atom, uran, Radioaktivnost, Paks, električni tok, kvantna fizika, sevanje, delcev, fizika delcev, geografija, fizika, Donava

Povezani dodatki

Scenes

Jedrska elektrarna

  • zajemališče vode
  • cevi s hladilno vodo
  • reaktorski blok
  • daljnovod
  • skladišče jedrskih odpadkov

Jedrska elektrarna je nekakšna termoelektrarna, saj se gorivo uporablja za proizvodnjo toplote. Toplota, ki jo oddaja grelnik (imenovan reaktor), prenaša hladilna tekočina in se uporablja za proizvodnjo pare. Od drugih termoelektrarn se razlikuje po tem, da potrebno toploto pridobi z drugačnim procesom, imenovanim jedrska cepitev.

Elektrarne, ki uporabljajo tlačnovodne reaktorje, predstavljajo veliko večino jedrskih elektrarn. Na svetu jih je okoli 300, proizvedejo pa 60 % vse jedrske energije.
V tlačnovodnih reaktorjih voda kroži v dveh ločenih sistemih, ki sta med seboj izolirana.

V primarnem krogu toplota nastaja v jeklenih posodah reaktorja, kjer gorivne svežnje obdaja voda pod visokim tlakom; od tod tudi ime 'visokotlačni reaktor'.

Voda ima dvojno vlogo: po eni strani deluje kot nevtronski moderator, po drugi pa prenaša toploto v izmenjevalnik toplote, kjer se termalna energija prenese v sistem z nizkim tlakom (sekundarni krog).

Primarni krog:
Voda
vstopi v primarni krog pri temperaturi 275 °C, jedrska reakcija nizko obogatenega (3-4%) uranovega dioksida pa jo segreje na približno 315 °C. Da segreta voda ne bi postala para, je pod visokim tlakom (100-150 barov).

Voda v primarnem krogu, ki vsebuje radioaktivne delce (ker je v stiku s sredico reaktorja), kroži v zaprtem, izoliranem sistemu.

Sekundarni krog:
Segreta voda se odvede v izmenjevalnik toplote, kjer toploto prenese na vodo, ki kroži v sekundarnem krogu. Tu je tlak veliko nižji (40-60 barov), zato voda zavre in para, ki nastane, se odvede v turbine.

Ogromen tlak pare obrača lopate turbine. Kinetično energijo, ki pri tem nastane, generator pretvori v elektriko. Električni tok se prek transformatorjev prenaša k visokonapetostnim vodom.

Gradnja jedrskih elektrarn je draga, vendar je njihovo delovanje poceni; nekaj gramov uranovega dioksida ustvari dovolj energije, da pokrije letne potrebe povprečne družine po energiji.

Njihovo delovanje ni škodljivo za okolje, prav tako ni škodljivih izpustov, z radioaktivnimi odpadki pa je treba ravnati varno. Radioaktivno onesnaženje jedrskih elektrarn je zelo majhno in predstavlja samo 0,01 % sevanja, ki mu je populacija izpostavljena. Vir velike večine sevanja so Zemljina skorja, kozmično sevanje ter medicinske naprave.
Premogovne elektrarne izpuščajo več sevanja kot jedrski reaktor. Če pojemo banano, absorbiramo več sevanja, kot bi ga, če bi vse leto živeli 80 kilometrov daleč od jedrskega reaktorja.

Tlačnovodni reaktor

  • turbina
  • generator
  • toplotni izmenjevalnik
  • daljnovod
  • transformator
  • reaktorska posoda
  • dvojna betonska stena

Proizvodnja energije

  • turbina
  • generator
  • toplotni izmenjevalnik
  • daljnovod
  • transformator
  • reaktorska posoda
  • vroča voda
  • uranov dioksid
  • izpušna para
  • hladilna voda
  • električni tok
  • kontrolne palice
  • primarni krog
  • sekundarni krog
  • Hladilni krog

Primarni krog

  • gorivne palice
  • kontrolne palice
  • izmenjevalnik toplote
  • vroča voda
  • sredica
  • Primarni krog
  • Črpalka

Sekundarni krog

  • izmenjevalnik toplote
  • para
  • turbina
  • izpušni sistem
  • sekundarni krog
  • črpalka
  • kondenzator - V sekundarnem krogu se izpušna para, ki prihaja iz turbin, v kondenzatorju pretvori v vodo, ki jo ohladi hladilni krog. S tem se tlak precej zniža, zato posesa paro, ki prihaja iz turbine. Če para ne bi kondenzirala, ko zapusti turbino, se turbina ne bi vrtela, ker bi bil tlak na obeh straneh enak.

Verižna reakcija

  • U₂₃₅
  • nevtron
  • kontrolna palica

V reaktorjih se odvija nadzorovana verižna reakcija. Uranovi atomi absorbirajo nevtrone in nato razpadejo, pri čemer oddajo 2 ali 3 nevtrone ter energijo. Ta energija segreva vodo, nevtroni pa razbijejo nadaljnja jedra.

Reakcija je nadzorovana, ker kontrolne palice absorbirajo določen delež nevtronov. Brez tega bi bila reakcija nenadzorovana, podobna procesom ob eksploziji jedrske bombe.

Reakcija se pospeši, če kontrolne palice nekoliko izvlečemo iz gorivnega svežnja, in upočasni, če jih potisnemo globlje.

Nevtrone upočasnjuje dušilno sredstvo. Počasnejši nevtroni bolj verjetno povzročajo nadaljnje jedrske cepitve. V tlačnovodnih reaktorjiih je dušilno sredstvo navadno voda.

Animacija

  • turbina
  • generator
  • toplotni izmenjevalnik
  • daljnovod
  • transformator
  • reaktorska posoda
  • primarni krog
  • sekundarni krog
  • Hladilni krog
  • U₂₃₅
  • nevtron
  • kontrolna palica

Hladilni krog

  • hladilna voda
  • kondenzator - V sekundarnem krogu se izpušna para, ki prihaja iz turbin, v kondenzatorju pretvori v vodo, ki jo ohladi hladilni krog. S tem se tlak precej zniža, zato posesa paro, ki prihaja iz turbine. Če para ne bi kondenzirala, ko zapusti turbino, se turbina ne bi vrtela, ker bi bil tlak na obeh straneh enak.
  • hladilni krog
  • črpalka

Narration

Prvi jedrski reaktor je začel delovati leta 1942 v ZDA. Pri tem so imeli ključno vlogo Enrico Fermi, Leo Szilard in Eugene Wigner.
V naslednjih desetletjih so se jedrske elektrarne močno razširile; danes jih je na svetu okoli 200, s skupno več kot 400 reaktorji.

V tlačnovodnih reaktorjih se uporabljajo gorivne palice iz uranovega dioksida. Jedrska cepitev ustvarja toploto, ki se uporablja za segrevanje vode na skoraj 300 °C. Segreta voda ne vre, ker je v sistemu visok tlak.

Ustvarjena toplota se usmeri v izmenjevalnik toplote, kjer je tlak veliko nižji. Zato voda zavre in para, ki pri tem nastane, poganja turbine, ki proizvajajo elektriko. Izpušno paro ohladi voda. Ker voda v primarnem in sekundarnem krogu kroži v zaprtem sistemu, hladilna voda ne vsebuje radioaktivnih delcev.

V reaktorjih se odvija nadzorovana verižna reakcija. Uranovi atomi absorbirajo nevtrone in se razcepijo, pri čemer oddajo 2 ali 3 nevtrone ter energijo. Ta energija segreva vodo, nevtroni pa cepijo nadaljnja jedra. Reakcija je nadzorovana, tako da kontrolne palice absorbirajo določeno število nevtronov. Brez tega bi bila reakcija nenadzorovana, podobno kot pri jedrski bombi.

Reakcija se pospeši, če kontrolne palice izvlečemo, in upočasni, če jih potisnemo globlje.

Nevtrone upočasnjuje dušilno sredstvo. Počasnejši nevtroni bolj verjetno povzročajo nadaljnje jedrske cepitve. V tlačnovodnih reaktorjiih je dušilno sredstvo navadno voda.

Moderni reaktorji uporabljajo negativno povratno zanko, da se samodejno ugasnejo, če pride do okvare.

Povezani dodatki

Atomska bomba (1945)

Atomska bomba je najbolj uničevalno orožje v zgodovini človeštva.

Osnovni delci

Snov sestavljajo kvarki in leptoni, sile pa prenašajo bozoni.

Radioaktivnost

Radioaktivnost je proces, pri katerem nestabilno atomsko jedro razpade.

Verižna reakcija

Energija, ki se sprošča med jedrsko cepitvijo, se lahko uporablja v miroljubne in vojaške namene.

Električno omrežje

Zagotavlja dobavo električne energije iz elektrarn do porabnikov.

Fuzijski reaktor

Fuzija atomskega jedra je okolju prijazen in praktično neomejen vir energije.

Kako deluje impulzna parna turbina?

Animacija prikazuje zgradbo in delovanje impulzne parne turbine.

Laboratorij Marie Curie

Marie Curie, edina oseba, ki je prejela Nobelovo nagrado za dve različni znanosti, je bržkone najslavnejša ženska v zgodovini znanosti.

Rutherfordov poskus

Rutherfordov poskus je dokazal obstoj pozitivno nabitih atomskih jeder. Rezultati so pripomogli k izdelavi novega modela atoma.

Transformator

Transformator je naprava, ki spreminja napetost električnega toka.

Geotermalna elektrarna

Geotermalna elektrarna proizvaja električno energijo z izkoriščanjem vroče podzemne vode.

Onesnaževanje vode

Animacija prikazuje glavne vire onesnaževanja vode: industrija, kmetijstvo, naselja.

Sončna elektrarna

Sončna elektrarna proizvaja električno energijo z izkoriščanjem sončne energije.

Sonce

Premer Sonca je 109-krat večji od premera Zemlje. Večino Sončeve mase sestavlja vodik.

Vetrna elektrarna

Vetrna elektrarna proizvaja električno energijo z izkoriščanjem kinetične energije zraka.

Bioplinarna

Bioplinarna proizvaja bioplin iz organskih snovi (gnoj, odpadne rastline, organski odpadki) s pomočjo bakterij; bioplin je zmes metana in ogljikovega...

Izmenični tok

Pri vrtenju rotorja v magnetnem polju nastaja električni tok.

Kako delujejo sončne celice in sončni zbiralnik?

S sončnimi celicami in sončnimi zbiralniki izkoriščamo sončno energijo.

Okolju prijazni avtomobili

S kombiniranjem bencinskega in električnega pogona se zmanjša emisija škodljivih snovi.

Plimska elektrarna

Plimska elektrarna proizvaja električno energijo z izkoriščanjem plime in oseke.

Termoelektrarna (gorivo: ogljikovodiki)

Termoelektrarna proizvaja električno energijo s sežiganjem fosilnih ali obnovljivih goriv.

Vodna turbina, generator

Kinetično energijo vode pretvarja v električno energijo.

Znani astronomi in fiziki

Animacija predstavlja delo astronomov in fizikov, ki so temeljito spremenili naše predstave o vesolju.

Hidroelektrarna (Hooverjev jez, ZDA)

Jez, ki so ga zgradili na reki Kolorado v ZDA, so poimenovali po enem od nekdanjih ameriških predsednikov.

Onesnaževanje okolja

Onesnaževanje okolja je zmanjševanje kakovosti in naravnih samoobnovljivih zmogljivosti okolja zaradi človekovega delovanja.

Onesnaževanje zraka

Animacija prikazuje glavne vire onesnaževanja zraka: kmetijstvo, industrija, naselja.

Added to your cart.