در مورد اینکه به دنبال جیب های ژئوترمال عمیق می روید ، شما یک جزئیات را فراموش می کنید: علاوه بر مشکلات مربوط به حفاری ، آب باید همچنان گرم شود تا وقتی که به سطح زمین می رسد ... یک لوله چند کیلومتری رادیاتور را جهنمی می کند!
Grelinette نوشت:"حداقل مزایایی" که از آن می گیریم ، یعنی فقط گرم کردن آب تا چند صد درجه ، به اصطلاح!
به هر حال، آیا می دانید که درجه حرارت واکنش های هسته ای در واقع برای گرم کردن آب است که توربین ها را در انتهای فرایند برای تولید برق تولید می کند؟برخی از مقادیر در اینترنت وجود دارد ،
در مدار اولیه حدود 300 تا 400 درجه، یعنی مدار که آب آن مستقیماً گرمای حاصل از واکنش هسته ای را بازیابی می کند ، (
به وب سایت EDF مراجعه کنید)…
در حالی که واکنش هسته ای قادر به تولید حدود 15،000،000 درجه سانتیگراد است. (ما با پانزده میلیون درجه "بازی" می کنیم تا از 300 استفاده کنیم!)
).
آب تا حدود 330 درجه سانتی گراد گرم می شود.
در یک مدار بسته بین راکتور و مبدل ها (مولد بخار) گردش می کند. در مبدل ها تا حدود 290 درجه سرد می شود (اگر حافظه کار کند) ، دوباره به راکتور می رود.
کل مدار تحت فشار 3 بار حفظ می شود تا آب در حالت مایع باقی بماند.
شما از شکافت هسته ای به عنوان شعله ای صحبت می کنید که فقط قسمت کوچکی از گرما از آن استفاده می شود. این راهی برای دیدن آن نیست.
شعله برای پایداری به حداقل دما نیاز دارد. شکافت هسته بدون توجه به دما رخ می دهد.
اگر سوخت کاملاً عایق باشد ، دما می تواند تا حد بسیار زیادی افزایش یابد زیرا انرژی تولید شده در جای خود باقی می ماند. این همان اتفاقی است که در بمب می افتد.
اگر این انرژی را بگیریم ، از افزایش دما جلوگیری می کنیم. این همان اتفاقی است که در نیروگاه می افتد.
دما وقتی پایدار است که توان گرفته شده برابر با توان تولید شده توسط واکنش باشد.
در نیروگاه ، برق گرفته شده به تقاضای شبکه مرتبط است ، این یک نقطه تنظیم است. بنابراین لازم است قدرت واکنش هسته ای به طور دائمی تطبیق داده شود تا دمای مدار ثابت بماند.
قدرت واکنش با جذب نوترون ها ، با استفاده از بور رقیق شده در آب مدار اولیه و میله های گرافیت بین عناصر سوخت ، کنترل می شود. هرچه بیشتر نوترون جذب کنیم ، مقدار کمتری برای حفظ واکنش باقی می ماند.
وقتی بیشتر از واکنش تولید شده نوترون جذب کنیم ، سرعت آن کند می شود (می گوییم همگرایی دارد).
وقتی واکنش بیش از میزان جذب نوترون تولید می کند ، تسریع می شود (می گوییم واگرایی دارد). در این شرایط شما باید سریع عکس العمل نشان دهید در غیر اینصورت می بینید که واکنش واگیر شده است.
به همین دلیل است که یک وسیله تنظیم کند (غلظت بور در آب) و یک وسیله تنظیم سریع (فشار دادن میله های گرافیت به داخل راکتور) وجود دارد.
دقت در عبور: ما می توانیم واکنش را فقط با میله های گرافیت کنترل کنیم ، مشکل این است که آنها باعث سایش نامنظم عناصر سوخت می شوند (کسانی که در بالا هستند تقریبا همیشه توسط میله ها احاطه شده اند ، به سختی فرسوده می شوند. ، در حالی که کسانی که در پایین هستند تقریباً هرگز نیستند ، مگر در مواردی که راکتور متوقف شود). بنابراین آنها در عوض انتخاب می کنند تا متوسط توان را بر اساس مقدار بور تنظیم کنند و فقط میله های گرافیت را برای تغییرات کوتاه مدت حرکت دهند.
من به شما اطمینان می دهم ، ترتیب عناصر اورانیوم در راکتور به این معنی است که فرار امکان پذیر نیست: حتی اگر واکنش بسیار زیاد واگرفته شود ، ما همیشه قادر به جذب نوترون های بیشتری از میزان تولید آن خواهیم بود.
جایی که آزار دهنده می شود زمانی است که شما به اندازه کافی خنک نشده و راکتور شروع به ذوب شدن می کند. زیرا ناگهان با خوشه های بزرگی از اورانیوم مذاب روبرو می شویم که دیگر آب بوش یا گرافیت از آن عبور نمی کند. بنابراین این خطر وجود دارد که دیگر نتوانید واکنش را تنظیم کنید: آن آزادانه از هم جدا می شود و یک فاجعه است (فوکوشیما ، چرنوبیل).
مقدار سوختی که باید به صورت فشرده جمع شود تا واکنش بدون کنترل احتمالی واگرا شود ، جرم بحرانی نامیده می شود. این به نوع سوخت بستگی دارد (برای اورانیوم 235 به عنوان مثال 48 کیلوگرم است).
چندین بلوک پایدار کوچک که به طور ناگهانی در برابر یکدیگر خرد می شوند (به عنوان مثال با استفاده از یک چاشنی) دستیابی به این جرم مهم را ممکن می کند. اینگونه است که ما یک بمب A روشن می کنیم.
خوب ، من کمی پراکنده شدم ، اما همه چیز این است که بگوییم در راکتور هیچ زباله ای وجود ندارد:
- آب مطمئناً خیلی گرم نمی شود اما سرعت جریان آن بسیار زیاد است ، بنابراین قدرت دیگ بخار زیاد است
واکنش کنترل می شود و بنابراین کند می شود ، اما ناگهان می تواند بیشتر طول بکشد (دقیقاً مانند یک باتری): بنابراین در پایان تمام انرژی موجود واقعاً استفاده می شود
(خوب ، این کاملاً صحیح نیست زیرا سوخت خیلی زود قبل از اینکه کاملاً غیرفعال شود کاملاً عوض می شود)
یادداشتی درباره عملکرد:
یک راکتور آب تحت فشار از نوع P4 (به عنوان مثال) توان حرارتی 4500 مگاوات تولید می کند. توان خروجی الکتریکی 1300 مگاوات است. بقیه به تلفات ترمودینامیکی (بازده توربین) ، تلفات حرارتی (عایق لوله) و مصرف خود نیروگاه (پمپ ها ، سرویس ها و غیره) تقسیم می شوند.