1. Fissione nucleare:
* carburante: Le centrali nucleari utilizzano aste di combustibile contenenti uranio arricchito, un metallo pesante.
* Reazione a catena: I neutroni vengono sparati contro gli atomi di uranio, facendoli separare (fissione). Ciò rilascia un'enorme quantità di energia e più neutroni. Questi neutroni colpiscono quindi altri atomi di uranio, sostenendo una reazione a catena.
* Generazione di calore: Il processo di fissione genera calore immenso all'interno del nucleo del reattore.
2. Trasferimento di calore e produzione di vapore:
* Refrigerante: Un refrigerante (spesso acqua) circola attraverso il nucleo del reattore per assorbire il calore generato dalla fissione.
* Generatore di vapore: Il liquido di raffreddamento caldo viene quindi passato attraverso un generatore di vapore, dove riscalda l'acqua in un ciclo separato. Quest'acqua si trasforma in vapore ad alta pressione.
3. Turbina e generatore:
* Turbina a vapore: Il vapore ad alta pressione guida una turbina, una grande ruota rotante collegata a un generatore.
* Generatore: Mentre la turbina gira, ruota una bobina di filo all'interno di un campo magnetico, generando elettricità.
4. Trasmissione elettrica:
* Transformer: L'elettricità prodotta dal generatore viene trasformata in una tensione più elevata, rendendolo adatto per la trasmissione a lunga distanza.
* Grid di potenza: L'elettricità viene quindi inviata alla rete elettrica, dove viene distribuita a case e aziende.
Componenti chiave di una centrale nucleare:
* Reattore: Contiene il combustibile nucleare e controlla la reazione a catena.
* Struttura di contenimento: Un edificio forte e sigillato che racchiude il reattore e impedisce la fuga dei materiali radioattivi.
* Torri di raffreddamento: Rilasciare il calore in eccesso dall'acqua di raffreddamento nell'atmosfera.
Sicurezza e gestione dei rifiuti:
* Sistemi di sicurezza: Le centrali nucleari hanno più sistemi di sicurezza per prevenire incidenti e ridurre al minimo il rilascio di radioattività.
* Gestione dei rifiuti: I rifiuti radioattivi prodotti durante la fissione vengono accuratamente conservati e gestiti per lunghi periodi.
In sintesi:
Le centrali nucleari sfruttano l'energia rilasciata dalla fissione nucleare per generare elettricità. Usano un complesso sistema di trasferimento di calore, produzione a vapore e tecnologia del generazione di turbine per convertire l'energia nucleare in elettricità utilizzabile.
