Ydinreaktori

Miten voidaan käyttää maasta kaivettuja kiviä luomaan sähköä, joka mahdollistaa talojemme valaistuksen ja lämmityksen? Kuinka ydinvoimala toimii? Aluksi tarvitaan polttoainetta. Yleensä se on uraania ja sitä kaivetaan täällä uraanikaivoksella. Uraani viedään kaivokselta tehtaaseen, jossa se rikastetaan.

Maaperässä luonnostaan esiintyvässä uraanissa lähes kaikki atomit ovat vakaita. Saadaksemme uraanin käyttökelpoiseksi ydinvoimalassa, meidän täytyy lisätä epävakaiden uraaniatomien osuutta. Tätä prosessia kutsutaan rikastamiseksi. Sitten rikastettu polttoaine laitetaan pitkiin sauvoihin, joita käytetään ydinreaktorissa. Tämä on reaktori.

Kaikki energiaa luova ydinfissio tapahtuu täällä. Kun epävakaa uraani kerääntyy samaan paikaan, tämä reaktio alkaa spontaanisti. Uraanin atomiydin alkaa jakaantua pienempiin osiin laukaisten neutroneja. Nämä neutronit vuorostaan osuvat toisiin atomiytimiin jakaen ne. Syntyy ketjureaktio.

Jokaisessa fissiossa suuri määrä energiaa vapautuu. Tämä energia lämmittää vettä ja saa sen kiehumaan. Höyry johdetaan putken läpi ja se saa turbiinin pyörimään. Sitten turbiini pyörittää sähkögeneraattoria. Nyt uraanin atomiytimen fissio on luonut sähköä, josta saa lämpöä ja valoa koteihin ja yrityksiin.

Höyry johdetaan putkia pitkin takaisin reaktoriin. Matkalla se jäähtyy ja ennen kuin se saavuttaa reaktorin, se on muuttunut takaisin vedeksi. Reaktorissa vesi kuumenee ja höyrystyy taas. Ja pyörittää turbiinia. Ja generaattoria.

Tämän reaktion kontrollointi on tärkeää. Sen vuoksi reaktorissa on kontrollisauvoja. Kontrollisauvat imevät neutroneja ja hidastavat prosessia. Jos vedät ne pois reaktorista fissioreaktioiden määrä kasvaa, ja jos työnnät ne sisään, fissioreaktioiden määrä laskee. Jos on pakko, voit tehdä välittömän hätäpysäytyksen.

Kun kontrollisauvat työnnetään kokonaan reaktoriin kaikki fissiot pysähtyvät. Reaktori pysähtyy. Ydinvoimalla on suuria etuja. Ydinvoimaloilla ei ole hiilidioksidipäästöjä. Kaivaukset, kuljetus ja uraanin rikastaminen vaativat energiaa, mutta ydinvoiman lisäävä vaikutus kasvihuoneilmiöön on aika pieni.

Voit saada paljon energiaa hyvin pienellä määrällä polttoainetta. Ja ydinvoima on luotettavaa siinä mielessä, että se toimii hyvin säästä ja tuulesta riippumatta, toisin kuin useat muut uusiutuvan energian systeemit. Mutta sillä on myös haittapuolia. Tärkein niistä liittyy turvallisuuteen. Useissa tapauksissa ketjureaktio on karannut hallinnasta.

Radioaktiivisia aineita on vuotanut, ihmisiä on kuollut ja laajat alueet ovat muuttuneet pitkäksi aikaa asuinkelvottomiksi. Myös ydinjätteet vaativat erityistä käsittelyä. Käytetty polttoaine on radioaktiivista ja vaarallista, ja haudataan yleensä maahan sadoiksi tuhansiksi vuosiksi. On siis paljon mielipiteitä siitä onko ydinvoima hyvää vai pahaa, mutta ainakin nyt tiedät miten se toimii. Se alkaa kivien kaivamisella maasta ja päättyy kun jätteet taas haudataan.

Ja siinä välissä syntyy ydinvoimaa.