recent
أخبار ساخنة

كيف تعمل محطات الطاقة النووية

ادمن
الصفحة الرئيسية

في ما يسمى محطات الطاقة النووية لا تحول الطاقة الذرية مباشرة إلى طاقة كهربائية بل تنتج أولا حرارة في هذه العملية. وبهذه الحرارة يتم تشغيل محطة طاقة بخارية. بمعني انه يتم انتاج البخار بالطاقة النووية.

كيف تعمل محطات الطاقة النووية

في محطات الطاقة النووية يتم تسخين ماء التغذية وتبخيرة بواسطة عمليات ذرية. يحرك هذا البخار توربينا، كما هي الحال في محطات الطاقة التقليدية. 

في العمليات الذرية يمكن توليد الطاقة بطريقتين إما بالانشطار النووي أو بالانصهار النووي (الاندماج النووي). في الانشطار النووي يتم الحصول على ذرتين خفيفتين من ذرة ثقيلة 

مبدأ الأنشطار النووي
مبدأ الانشطار النووي

وفي الاندماج النووي يتم الحصول على نواه ثقيلة من جسمين خفيفين.

مبدأ الاندماج النووي
مبدأ الاندماج النووي


وتتحرر في كلتا العمليتين طاقة. ويستنتج من ذلك أنه لا يمكن الحصول على طاقة من خلال الانشطار إلا باستعمال ذرات ثقيلة كاليورانيوم مثلا. وكسب الطاقة من خلال الانصهار النووي ممكن باستعمال جسيمات خفيفة فقط كالهيدروجين مثلا.
 
التفاعلات النووية تحتاج إلى طاقة تنشيط حتى تبدأ. مثلما يشعل خليط البنزين والهواء بشرارة اشتعال في المحرك (محرك الاحتراق الداخلي). 
في حالات الاندماج النووي نحتاج الى درجات حرارة أعلى من 100مليوندرجة لبدء التفاعل. لذا فان الإنجاز التقني لمنشأة الاندماج النووي في الوقت الحاضر لا يزال غير ممكن. وعلى عكس من ذلك، يتأثر الانشطار النووي في اليورانيوم بقذفه بنيوترونات.
ومصادر النيترونات متوفرة.
 
و عندما تنشطر نواة يورانيوم واحدة تتحرر ثلاثة نيترونات سريعة. هذه النيترونات تساهم في حدوث انشطارات نووية أخرى، وبذلك ينتج تفاعل متسلسل، لكن حتى يثار التفاعل المتسلسل فلا بد من توفر كتلة دنيا من اليورانيوم والمسماة الكتلة الحرجة. وهي تقارب 50 كغ من اليورانيوم الخالص 235 U بشكل كروي.


وبما أن الانشطار النووي لا ينتج إلا عن النيوترونات البطيئة. والنيوترونات الناتجة عن الانشطار تكون سريعة، فيجب كبح النيوترونات السريعة. والمواد التي تكبح النيوترونات السريعة بحيث يتواصل الانشطار النووي تسمى مهدئات النيترونات. مواد المهدئات هي الماء أو الغرافيت مثلا.
 في محطات القوى النووية يجب السيطرة على التفاعل المتسلسل والحرارة المتولدة منه. ولهذا الغرض تستعمل قضبان تحكم تغطس في المفاعل. وتكون قادرة على امتصاص النيوترونات السريعة قبل إنتاج انشطارات أخرى.

قضبان التحكم تنظم مسار العملية بحيث يستمر الانشطار النووي بصورة متواصلة. يجب وضع الوقود النووي في المفاعل بحيث لا يلامس وسيط التبريد اليورانيوم بشكل مباشر. 
ولهذا الغرض توضع أقراص ثاني أكسيد اليورانيوم في أنابيب من فولاذ عالي الجودة طولها 5 أمتار تقريباً.

تجمع عدة قضبان وقود كهذه لتكوين عناصر الوقود.

المصدر : كتاب التوليد ومحطات التحويل الرئيسة 
google-playkhamsatmostaqltradent