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Usina Nuclear Isar, Alemanha

Definição usina nuclear

A usina de energia nuclear é uma instalação para a produção de electricidade a partir de energia nuclear.

O seu funcionamento é semelhante ao de uma usina térmica. A diferença é que a fonte de energia a partir de uma usina nuclear é a fissão nuclear de certos átomos, enquanto em uma usina térmica a fonte de calor (energia térmica) a partir da queima de um ou mais combustíveis fósseis (carvão, gás natural, combustível ..). Como numa central térmica convencional o calor é utilizado para gerar vapor que acciona uma turbina de vapor ligada a um gerador, que produz electricidade.

A energia térmica que a energia nuclear utiliza para gerar a electricidade é gerada por um reactor nuclear. Dentro das reações de fissão do reator nuclear em cadeia ocorrer em forma controlada. O elemento a fissão é o urânio natural ou o urânio enriquecido. O urânio enriquecido é o urânio natural, com uma proporção do isótopo urânio-235 superior.

Em adição ao reactor, uma central nuclear consiste sempre de uma turbina a vapor, um alternador, dois ou três circuitos -Primary, secundário, terciário e e uma ou mais torres de arrefecimento, o condensador de fluido, normalmente água. O rendimento global situa-se entre 30% e 40%.

É geralmente considerado o tempo de vida operacional de uma usina nuclear em cerca de trinta anos. O principal problema é que ninguém sabe o que fazer com os resíduos nucleares que geram.

A operação básica de uma usina de energia nuclear

Esquema funcional de uma usina nuclear Em uma usina de energia nuclear, a energia é extraída do núcleo dos átomos através da sua divisão (cisão nuclear) desde que quebrou liberar a energia de ligação dentro do átomo que liga as partículas. Fissão nuclear é causado pela maneira artificial e controlada. Neste, um grande átomo de um elemento químico dispara um neutrão, uma partícula pequena a uma determinada velocidade, o que quebra o átomo (quebrar seu núcleo, formado por neutrões e protões ligados entre si por ligações altamente energéticos) em uma reacção nuclear exotérmica, isto é, a energia é liberada na forma de calor (energia térmica).

Para conseguir que a energia obtida ser superior à energia utilizada, é necessário que as reações nucleares estar reações em cadeia. Assim, embora seja necessária muita energia para iniciar a reacção em cadeia nuclear, uma vez que a reacção é iniciada não muita energia é necessária para mantê-lo, e chega um momento em que a energia obtida é maior do que a energia utilizada. Para conseguir isso, é necessário que o maior elemento químico (chamado pesada, com uma massa atómica alta) ser também radioactivos. O elemento frequentemente utilizado é um isótopo raro de urânio.

Isto é feito no reactor nuclear, wher também eles representam tubos com um fluido chamado fluido refrigerante, o qual é responsável pelo transporte do calor (energia térmica) extraído do urânio a partir do reservatório, arrefecendo-o. Esta energia térmica é utilizada para aquecer a água até à ebulição, pressão de vapor de água e é utilizada para mover as pás de uma turbina, assim, ter transformado a energia térmica em energia mecânica. Em seguida, o gerador eléctrico (ou alternador) converte esta energia mecânica em energia eléctrica.

Este processo é explicado em mais detalhe na secção:. Operação de uma central nuclear

reactor Nuclear

Reator nuclear Um reactor nuclear é um dispositivo que produz calor (energia térmica ou energia térmica), que com base na libertação a partir do núcleo de átomos de quando são quebradas quando são bombardeado com neutrões. Após cada intervalo núcleo em dois fragmentos de fissão, além de libertar calor, também emite neutrões, que quebram outros núcleos numa reacção em cadeia. Em um reactor de arrefecimento e segurança são muito importantes.

No mundo, existem diferentes tipos de reatores nucleares, todos eles são reatores de fissão, nos vários energia nuclear. A ONU classifica-as da seguinte forma:

  • Pressurized Water Reactor (PWR e VVER). Eles usam água de alta pressão para produzir vapor para os geradores de vapor. Eles têm três circuitos.
  • Reator de água fervente (BWR): O segundo mais comum no mundo. A água ferve, gerando vapor directamente para dentro do núcleo do reactor. Eles têm apenas dois circuitos.
  • Pressurizado reator de água pesada (PHWR): Use alta pressão de água pesada como moderador de nêutrons e refrigerante.
  • Reactor de Gás (GCR: AGR e Magnox): Eles usam grafite como moderador de nêutrons e dióxido de carbono como um refrigerante no estado gasoso.
  • Grafite moderado e arrefecido por reactor de água leve (LGR e RBMK): Modelos de origem russa. A "água leve" é água pura.
  • Fast Reactor (LBR, ou LMFBR): Não retarda reação em cadeia de nêutrons e refrigerado por líquido de sódio. Eles estão em fase de protótipo e pesquisa.
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Última revisão: 1 de fevereiro de 2016

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