Bilim Teknoloji

Nükleer Santral (Reaktör) Nedir? Nasıl Çalışır?

() Nedir?

Geçmişte atom enerjisi ile ilgili çalışmalar 1939’daki çekirdek bölünmesi olayının keşfine kadar çok kısıtlı kalmıştır. füzyonun gücü ilk olarak İkinci Savaşı’nda yıkıcı atom bombalarının icadıyla anlaşılmıştır. Bu olay; oldukça yüksek bir enerji elde edilmesi ve bölünme ürünlerinden yapay elementlerin bulunması açısından önem taşımıştır. İçerisinde bu bölünmelerin kontrollü olarak yapıldığı sistemlere  ler (ler)denir.

Zincirleme reaksiyondan yararlanmak için yapılan çalışmalar sonucunda ilk çekirdek ü, Enrico Fermi tarafından Chicago Üniversitesinde 2 Aralık 1942’de işletilmeye başlanılmıştır. Daha sonra fisyondan açığa çıkan enerjinin toplanması ve bundan faydalanılması araştırılmış, enerji üretme amaçlı ilk elektrik ihtiyacını karşılamak üzere ’nın Obninks kendinde çalışmaya başlamıştır.

Bakınız: Tanrı Parçacığı Nedir? Ne İşe Yarar?

fizyondan[*alt tarafta açıklandı] sonra ortaya çıkan nötronların bir kısmı reaksiyonun gerçekleşeceği ortam tarafından emilir, diğer kısmı ise sistemden uzaklaşır. Fisyon reaksiyonunu minimum hızda devam ettirmek için, her bir çekirdek için bir nötronun fisyona sebep olması gerekir. Bu çoğaltma faktörü ile açıklanır. Çoğaltma faktörü, yeniden meydana gelen nöron sayısının, bir önceki jenerasyon nötronlarına eşitliği olarak tanımlanır.  Zincirleme reaksiyonu devamlı kılabilmek için bu değerin  1’e eşit veya 1’den büyük bir değerde olması gerekir.

Bir de de reaksiyonun başlayabilmesi için bu şartın sağlanması gerekir. Yine ü durdurmak için değerin 1’in altına alınması yeterlidir. İstenilen reaksiyon şiddetine ulaşılınca bu faktör 1’e göre düzeltilir. Bunu sağlamak için bölünecek maddelerin aralarına doğru nötronları yutan kadmiyum ve bor’lu çelik gibi malzemelerden yapılmış çubuklar uzatılır. Bu çubuklar az veya çok derine daldırılabilecek şekilde hareketlidir. Nötron konsantrasyonunu devamlı şekilde ölçen cihazlar bunları otomatik olarak kontrol ederler.

Fransa’daki bir

Bakınız: Füzyon Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Yapılır?

(Santral) Çalışma Prensibi Nedir?

lerin çalışma prensibi, termik santrallerin çalışma prensibiyle oldukça benzerdir. Tek fark ısının üretildiği kaynaktır. Termik santrallerde kömür yanmasıyla ısı üretimi gerçekleştirilirken, lerde uranyum yada toryum atomlarının çekirdeklerinin parçalanmasıyla elde edilir. Enerji üretiminde doğrudan kullanılan U235 izotopunun daki miktarı %0.7 kadardır. Kalan bölüm enerji üretiminde doğrudan kullanılmayan U238’dir.  U235’in parçalanmasıyla enerji, ısı olarak açığa çıkar. Genel de reaksiyonun kolaylığının ve üretilen ısının den alınarak kullanılabilmesi için kazanı su ile doldurulur.

Not: Resmi büyütmek için sağ tıklayıp yeni sekmede açınız.

Bakınız: Uranyum Nedir? Ne İşe Yarar? Özellikleri, Kullanım Alanları

Üretilecek ısının miktarı kazanının üzerindeki kontrol çubuklarıyla kontrol edilir. Santral çalışmaya başladıktan sonra, yakıt çubukları etrafında bulunan suyu ısıtır. Isınan su, pompalar vasıtasıyla buhar üretecine gönderilir. Su, burada başka bir suyu kaynatırken kendisi de soğur ve tekrar yakıt çubuklarının bulunduğu kazana geri döner. Buhar üretecinde üretilen buhar, türbinlere gönderilir ve hareket enerjisine çevrilir.  Daha sonrasında buna bağlı olan jeneratörlerde elektrik enerjisi elde edilir. Türbinden çıkan buhar enerjisi daha fazla elektrik üretiminde kullanılamadığı için bir soğutma kulesi yada nehir/deniz suyu vasıtasıyla soğutulup tekrar suya dönüştürülerek buhar üretecine gönderilir. Nehirden ve denizden alınan su, buharı suya dönüştürmek için kullanıldığından ötürü tehlikesizdir ve tekrar denize yada nehre verilebilir.

Fizyon Nedir?

Bir atom, nötron ve proton içeren bir çekirdekten ve etrafında dönen elektronlardan oluşur. fizikte atom çekirdeğinin iki ya da daha fazla parçaya bölünmesi olayına fizyon denir. Bu olayda büyük bir enerji ile beraber nötron ve gama ışınları da açığa çıkar. Bu olay incelendiğinde en az iki nötronun açığa çıktığı görülmektedir. Fizyon yapabilen bir maddenin birkaç çekirdeğinde, fizyon başlatıldığında kalan diğer çekirdeklerde fizyon olayı, ilk başlatılan fizyondan çıkan nötronlar tarafından devam ettirilir. Bu olay başladıktan sonra dışarıdan başka bir etkiye ihtiyaç duyulmaz. Böylece meydana gelen nötronlar yeni fizyonlar oluşturarak zincirleme reaksiyon mekanizmasını oluşturur.

Enerji İle Elektrik Üretimi

Günümüzde enerjiyi araçlarından denizaltılara kadar kullanıyoruz. Birçok ülke de evlerin enerjisi güçten geliyor. Örneğin ve İngiltere’de her 5 konuttan birisinin elektriği enerjiden geliyor. Tıpkı diğer elektrik üretim yöntemleri gibi, enerji santralleri de türbinleri döndüren su buharını üretmek için ısı enerjisinden yararlanıyor. Şu anda elektrik üretmenin birinci yöntemi olan fosil yakmaya çok benzer bir süreç ama avantajı sera gazı salımı fosil yakıta göre oldukça az miktarda oluyor. güç santrallerinde kullanılan yakıt, uranyumun kararlı olmayan bir biçimi ve atom ikiye bölündüğünde ısı enerjisi açığa çıkarıyor. lerdeki gibi kontrollü ortamlarda bu ısıyı verimli enerji üretimi için kullanılıyor.

Kaynak

Yorum ekle

Yorum göndermek için buraya tıklayın

--- /* ]]> */