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Energia nuclear

Usinas de energia nuclear

 Tradução automática  Tradução automática Actualização 01 de junho de 2013

As usinas nucleares funcionam no mesmo princípio como plantas de poder, eles usam vapor para gerar eletricidade. Essa eletricidade é enviada diretamente para a rede, porque não podem ser armazenados. É nas linhas de alta tensão, 400 000 volts, que a nossa eletricidade é andar à velocidade da luz. As usinas nucleares usam 2, 4 ou 6 reatores nucleares para aquecer a água.
O vapor gerado gira as turbinas que por sua vez levam a um alternador para finalmente produzir eletricidade. Nessas usinas, o combustível é o carvão, petróleo ou gás, mas de urânio. O urânio é encontrado em toda crosta terrestre, especialmente em rochas graníticas e sedimentares, em níveis de cerca de 3 g / tonelada.
É muito difundida no mundo e mantém sua radioatividade natural devido ao calor do manto, evitando um súbito arrefecimento do planeta.
Nessas usinas nucleares, o urânio é colocado nas assembléias da tubulação, dentro de reatores nucleares para aquecer a água.
Para extrair a energia nuclear, os engenheiros utilizaram um kernel especial de urânio, o urânio-235, em particular, para quebrar facilmente em seu núcleo.

 

De fato, seu núcleo é instável, se decompõe naturalmente, ou seja, a força de coesão não é suficiente para manter os prótons e nêutrons. Ela ejeta partículas e produz radiação radioactiva (radioatividade) e energia. Quando um nêutron é enviado em um núcleo de urânio 235, que torna ainda mais instável se torna cindíveis e se divide em duas partes. Essa fissão libera partículas, radiação e de altas energias. É essa energia que será usado para aquecer água. Fissão libera gigante da energia, para comparação, um grama de urânio-235 libera tanta energia como queima de 1000 kg de carvão, ou 69 kg de óleo. Em 2007, havia no mundo 439 reatores nucleares em funcionamento. A geração de energia nuclear, em 2600 TWh, fornecendo cerca de 15% da eletricidade mundial.

Imagem: As pelotas de dióxido de urânio (UO2) são empilhados em tubos de zircônio, 4 metros de comprimento. As hastes (pellets e dutos) estão bloqueadas nas duas extremidades e pressurizado com hélio, para manter a água em forma líquida. As hastes são então reunidos em pacotes de 289 elementos (17x17).

 usinas nucleares

Reações em cadeia

    

Nas usinas nucleares não são usados somente para o urânio-235, mas também de urânio 238. Estes dois elementos contêm 92 prótons mas diferente número de nêutrons, o urânio 143 do urânio 235 e 146 do urânio 238. Ambos os elementos são instáveis, mas o urânio 238 é fértil, não quebra. Em um bloco de urânio há 0,7% de urânio 235 e 99,3% do urânio 238. Para manter a fissão nuclear, que irá ocorrer nas assembléias de lápis, o bloco deve ser enriquecido para conter 3-5% de urânio 235.
No interior do reator, conjuntos de combustível, pastilhas de urânio que contém são imersos em água. O processo de cisão começa quando a fonte de emissão envia nêutrons.
Os nêutrons são absorvidos por núcleos de urânio-235 e instantaneamente crack e liberam sua energia. kernels Rachado, também ejectar 2 ou 3 nêutrons, que por sua vez, chegar a outros núcleos de urânio 235, que também irá liberar a energia e nêutrons, e assim por diante...
Lápis de pastéis, nêutrons irá desencadear reações em cadeia nuclear e produzir mais calor. Este calor é usado para aquecer água. Este não é o teor de água nos reatores, que vai se transformar em vapor, porque essa água é radioativo. A água era aquecida por fissão, atingida no interior do reator, a uma temperatura de 320 ° C.

 

É no estado líquido, pois é mantida sob pressão em um circuito totalmente fechado, chamado de circuito primário. Esta fonte de calor das tubulações, aquecimento do gerador de vapor que contém água e esta água quente fluirá no circuito secundário. O vapor de águaé enviada através das turbinas, para que eles carregam um gerador para fornecer electricidade. O vapor é então resfriado ao estado líquido, é devolvido para o gerador de vapor. Urânio 238, que está presente em maior quantidade, não a fissão, mas também absorve nêutrons, que, assim, ser transformado em plutônio 239. Esse elemento, como o urânio 235 é instável e material físsil. O plutónio-239 vai produzir 1/3 da energia do reactor nuclear. Parte de plutônio 239, que não a fissão, é recuperado para ser corrigido. Essa mistura (plutónio, urânio), usado para fazer um outro combustível MOX (óxido misto), utilizado em muitos motores.
MOX é isolado durante o processamento do combustível irradiado. O urânio eo plutónio não são consumidos farão parte de resíduos altamente radioativos que serão congelados.

N.B.: MOX (óxido misto) é um combustível nuclear feita de plutônio e urânio empobrecido. Combustível MOX contém dióxido de urânio (UO2) e dióxido de plutónio (PuO2).

 Usina nuclear em Fukushima, Japão.

Imagem: Usina nuclear em Fukushima, Japão. Em 2011, o Japão tem 54 reatores nucleares em 17 usinas em operação, que ocupa o terceiro maior produtor de energia nuclear. A energia nuclear desde cerca de 35% das necessidades de eletricidade do país.

Imagem: As centrais nucleares em o mundocentrais nucleares em o mundo

Percentagem de electricidade de origem nuclear

    

A frota mundial de centrais nucleares está aumentando. A França vem em primeiro lugar, com 78% de sua eletricidade de energia nuclear. A percentagem de electricidade de origem nuclear na produção total de electricidade é de 14% em 2009. O primeiro parque nacional das centrais nucleares é que os Estados Unidos (104 reatores nucleares de potência de 99 GW), seguido por França (59 reactores com uma potência de 63 GW). Em 2008, a energia nuclear desde mais de 21% da produção total de electricidade nos países da OCDE. No total, 17 dos 30 países membros da OCDE explorar a energia de hoje.
Os países da OCDE representam cerca de 83% da energia nuclear global. Quatorze economias não-membros da OCDE para o restante da produção.

Imagem: percentagem de electricidade produzida no país, a partir da energia nuclear. Crédito : Panorama des statistiques de l'OCDE 2010.

 percentagem de electricidade produzida no país 2008

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