Les centrals nuclears

Definici

Una central nuclear s una central termoelctrica en que la font d'energia trmica s'obt de la fissi dels toms d'urani i de plutoni. Sn centrals base, s a dir, de les que ms energia subministren i han d'estar contnuament en funcionament.

Tranformacions de l'energia en una central nuclear (en ordre):

Energia nuclear (combustible)

Energia trmica (caldera)

Energia cintica (vapor)

Energia cintica de rotaci (turbina)

Energia elctrica (alternador)

Reactor nuclear; definici

El reactor nuclear s el nucli de la central nuclear, i es el component ms important. s el sistema que permet produir i controlar reaccions en cadena, de manera que fa possible l'aprofitament de l'energia trmica obtinguda per obternir vapor d'aigua que acciona la turbina, que aquesta est conectada al generador elctric.

Parts del reactor nuclear

Constitut per diverses parts:El vas reactor : recipient d'acer que cont una font de neutrons que permet iniciar la reacci en cadena i combustible nuclear (urani, urani enriquit, )

El moderador : t la funci de reduir la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions de fissi, per assegurar l'impacte amb altres toms i aix mantenir la reacci.

Les barres de control : formades per materials absorbent de neutrons (aleacions de bat, cadme i hafni) , i tenen la funci de regular el nombre de fissions produdes a l'interior del reactor per unitat de temps.

El refrigerant : funci de refrigerar el reactor, evitar el sobreescalfament i transportar la calor generada a la turbina (circuit secundari) , per desprs tornar al reactor i repetir el cicle. El recorregut del refrigerant s'anomena circuit primari.

Esquema d'un reactor nuclear

Tipus de centrals nuclears

Hi han 3 tipus important de centrals, depenent del tipus de reactor que tinguin :

Centrals amb reactor d'aigua a pressi (PWR) : sn les que utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador alhora. La calor produda en el nucli es transfereix a travs del circuit primari fins al secundari per a produir vapor. Es mant una pressi molt elevada al reactor per evitar l'ebullici de l'aigua i aix transmetre la calor del circuit primari al secundari.

Tipus de centrals nuclears

Centrals amb reactor d'aigua en ebullici (BWR) : sn els que utilitzen urani enriquit i aigua ,per, noms utilitzen un circuit de refrigeraci, ja que el vapor s'obt directament al reactor, ja que l'aigua est a menys pressi i permet l'ebullici. D'aquesta manera el circuit primari s ms simple.

Tipus de centrals nuclears

Centrals amb reactor de nuetros rpids : sn en les que el reactor no utilitza moderador, s a dir que les fissions es fan amb neutrons rpids. Perqu la reacci nuclear es mantingui s necessari una quantitat de combustible sigui molt elevada. El refrigerant ha de ser molt efica (sodi lquid).Poden arribar a obtenir un rendiment 60 vegades superior als reactor trmics.

Equipament d'una central nuclear

Una central nuclear consta de diverses installaciones situades en diferents edificis:

Edifici de contenci : Cont el reactor i el conjunt d'elements del circuit primari (bomba, pressionador i generador de vapor.

Edifici de turbines : cont la turbina i l'alternador, els reescalfadors, condensadors de vapor, i els preescalfadors.

Edifici del combustible : S'utilitza per emmagatzemar el combustible de recrrega del reactor i el combustible ja utilitzat en espera de ser enviat a processar.

Edifici de control : on es situa la sala de control. Aqu arriben els senyals i les mesures de funcionament de tots els equips i sistemes de seguretat i permet el comandament.

Edifici auxiliar : cont en el seu interior component dels sistemes auxiliars i de seguretat , entre altres...

Funcionament d'una central nuclear

L'energia generada en el nucli del reactor s transportada per l'aigua refrigerant, i es transmet al circuit secundari en els generadors de vapor. El vapor acciona la turbina unida a l'alternador, i aix produex energia elctrica, que va a parar directament a la xarxa desprs de ser elevada de tensi amb els transformadors.Desprs per pasar per la turbina, el vapor torna a l'estat lquid en el condensador, passant de nou al generador de vapor impulsat per les bombes de condensaci i d'alimentaci. All es torna a vaporitzar, i aix es tanca el circuit.*L'aigua de refrigeraci forma part d'un circuit obert, alimentant-se d'aigua del riu o del mar.