1. Fissione nucleare:
* carburante: Il cuore di un generatore nucleare è un nucleo del reattore contenente aste di combustibile in uranio o plutonio.
* Bombardamento di neutroni: I neutroni vengono sparati al carburante, causando la divisione degli atomi di uranio (fissione).
* Rilascio di energia: Questo processo di fissione rilascia un'enorme quantità di energia sotto forma di calore.
2. Trasferimento di calore:
* Refrigerante: Il calore dalla reazione di fissione viene trasferito a un refrigerante, di solito acqua.
* Produzione a vapore: Il refrigerante riscaldato trasforma l'acqua in vapore ad alta pressione.
3. Turbina e generatore:
* Turbina a vapore: Il vapore ad alta pressione guida una turbina a vapore, che è una grande macchina rotante con lame.
* Generatore: La rotazione della turbina gira un generatore, che converte l'energia meccanica in energia elettrica.
4. Generazione di elettricità:
* corrente alternata (AC): Il generatore produce elettricità di corrente alternata (AC), che viene quindi trasmessa alla rete elettrica.
Componenti chiave di un generatore nucleare:
* Core del reattore: Contiene le aste di carburante e le aste di controllo (per regolare la reazione di fissione).
* nave del reattore: Un contenitore spesso e resistente alla pressione che alloggia il nucleo del reattore.
* Generatori di vapore: Trasferire il calore dal refrigerante del reattore all'acqua per produrre vapore.
* Turbina: Converte l'energia cinetica del vapore in energia meccanica.
* Generatore: Converte l'energia meccanica in energia elettrica.
* Torri di raffreddamento: Rilasciare il calore in eccesso dal refrigerante nell'ambiente.
Vantaggi dei generatori nucleari:
* Eutput ad alta energia: Le centrali nucleari possono generare grandi quantità di elettricità.
* Basse emissioni: Rispetto alle centrali a combustibile fossile, le centrali nucleari emettono significativamente meno gas serra.
* Affidabile: Le centrali nucleari possono funzionare continuamente, fornendo una fonte di energia stabile e affidabile.
Svantaggi dei generatori nucleari:
* Scate nucleari: Le aste di combustibile esaurite sono altamente radioattive e richiedono una conservazione a lungo termine.
* Preoccupazioni di sicurezza: Gli incidenti nucleari, come Chernobyl e Fukushima, evidenziano il potenziale per eventi catastrofici.
* Alti costi di capitale: Costruire le centrali nucleari è costosa e richiede tempo.
* Rischi di proliferazione: L'uso di materiali nucleari può sollevare preoccupazioni sul potenziale per la proliferazione di armi nucleari.
In sintesi, i generatori nucleari utilizzano l'energia rilasciata dalla fissione nucleare per creare elettricità. Sono una fonte di energia complessa e potente con vantaggi e svantaggi.
