เนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์ถูกขนานนามว่าเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการผลิตพลังงานในระยะยาว คุณอาจถามตัวเองว่า 'พลังงานนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร' คำตอบอาจทำให้คุณประหลาดใจว่าเป็นพลังงานรูปแบบที่มีประสิทธิภาพ
พลังงานนิวเคลียร์คืออะไร
หลายคนถือว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นวิธีที่สะอาดกว่าวิธีการผลิตไฟฟ้าแบบเดิมๆ แม้ว่าโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมจะใช้พลังงานไอน้ำซึ่งเกิดจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็ผลิตไอน้ำแตกต่างกันมาก
เทียนแยงกี้ไม่ดีสำหรับคุณบทความที่เกี่ยวข้อง
- รูปภาพมลพิษทางอากาศ
- ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์
- เหตุผลในการประหยัดพลังงาน
อะตอมของยูเรเนียมถูกแยกออกเป็นกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชัน ความร้อนที่เกิดจากกระบวนการนี้จะถูกแปลงเป็นไอน้ำและใช้เป็นพลังงานให้กับกังหันซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า
พลังงานนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?
กระบวนการที่ผลิตพลังงานนิวเคลียร์เป็นผลมาจากชุดของขั้นตอน:
การแยกอะตอม
อะตอมของยูเรเนียมในรูปของเม็ดเคลือบเซรามิกจะอยู่ในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้นภายในแกนซึ่งแยกอะตอม ยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบที่ไม่เสถียร โดยการแยกโลหะจะกลายเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างและมั่นคง ความร้อนและการแผ่รังสีเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการนี้
การดูดซึม
แท่งควบคุมถูกใช้เพื่อดูดซับเซลล์ประสาทลอยอิสระที่ปล่อยออกมาระหว่างกระบวนการฟิชชัน โบรอน (ธาตุเมทัลลอยด์ไตรวาเลนท์) ที่ปล่อยลงในน้ำหล่อเย็นช่วยดูดซับสิ่งเหล่านี้เช่นกัน สิ่งนี้ทำหน้าที่กักกันรังสีและทำให้เครื่องปฏิกรณ์เย็นและปลอดภัย
ความร้อน
ความร้อนและการแผ่รังสีที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิชชันจะเริ่มให้ความร้อนแก่น้ำ หรือสารหล่อเย็นที่ล้อมรอบเครื่องปฏิกรณ์ น้ำนี้ทำหน้าที่สองประการ มันทำให้เครื่องปฏิกรณ์ไม่ร้อนเกินไป ในขณะที่นำความร้อนและไอน้ำออกไป ซึ่งจะให้พลังงานแก่กังหัน
วิธีทำความสะอาดพรมสีขาว
น้ำและท่อ
น้ำไหลผ่านและรอบๆ เครื่องปฏิกรณ์อย่างต่อเนื่องและทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น ท่อสองชุดจะนำสารหล่อเย็นนี้เข้าและออกจากห้องเพาะเลี้ยง ท่อหลักจะจ่ายน้ำเย็นและน้ำจืดไปยังถัง ส่วนท่อรองจะส่งน้ำร้อนและไอน้ำไปยังกังหัน เมื่อท่อรองนำน้ำออกจากห้องอัดแรงดัน ซึ่งป้องกันไม่ให้น้ำเดือด น้ำอุ่นจะสามารถต้มเป็นไอน้ำและให้พลังงานแก่กังหันได้ ระบบท่อทั้งสองไม่เคยโต้ตอบกัน เพื่อรักษาอุณหภูมิในห้องให้สมดุลอย่างสมบูรณ์ และเพื่อควบคุมปริมาณความร้อนและไอน้ำที่ผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์
ที่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์
เนื่องจากกระบวนการฟิชชันทำให้เกิดความร้อนและการแผ่รังสีจำนวนมาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์จึงต้องถูกควบคุมไว้ตลอดเวลา ทำได้หลายวิธี:
- ยูเรเนียมก่อตัวเป็นเม็ดเซรามิกเพื่อควบคุมการแผ่รังสี
- เม็ดถูกบรรจุในแท่งเซอร์โคเนียมซึ่งป้องกันและบรรจุกระบวนการฟิชชัน
- แกนเครื่องปฏิกรณ์ล้อมรอบด้วยเหล็ก 400 ตันหนาแปดนิ้ว
- จากนั้นเครื่องปฏิกรณ์จะถูกเก็บไว้ในที่บรรจุซีเมนต์และเหล็กกล้าหนาสามฟุต
- ระบบท่อหลักสร้างตราประทับที่ป้องกันการหลบหนีของวัสดุกัมมันตภาพรังสี
พลังงานที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม?
ในบางประเด็น เนื่องจากไม่มีการเผาไหม้หรือปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมระหว่างการผลิตฟิชชัน พลังงานนิวเคลียร์จึงถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าระบบที่เผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล ไม่มีการผลิตก๊าซเรือนกระจก ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดสิ่งที่หลายคนมองว่าเป็นภาวะโลกร้อน นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์ไม่อยู่ภายใต้ความผันผวนเนื่องจากสภาพอากาศแบบที่กังหันลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถปล่อยรังสีจากการรั่วไหลในระบบที่มีการควบคุมอย่างไม่เหมาะสม และผ่านการขนส่งวัตถุดิบ เช่น ยูเรเนียม ตลอดจนการจัดเก็บของเสียกัมมันตภาพรังสี
น้ำหล่อเย็นที่ระบายออกสู่สิ่งแวดล้อมอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ผ่านการกระจายของเกลือและโลหะ และจากความร้อนที่มากเกินไปที่ปล่อยออกมา
ทำความเข้าใจพลังงานนิวเคลียร์
การใช้เวลาเพื่อค้นหาว่าพลังงานนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร คุณก็จะเริ่มเข้าใจถึงประโยชน์และข้อเสียของแหล่งพลังงานที่สำคัญนี้ได้ การให้ความรู้เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์เป็นขั้นตอนสำคัญในการได้รับแจ้งเกี่ยวกับพลังงานทางเลือกประเภทต่างๆ ที่มีอยู่ เพื่อให้ได้รับข้อมูลที่ดีอย่างแท้จริง ให้ใช้เวลาเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพการใช้พลังงานและแหล่งเชื้อเพลิงทางเลือกด้วย
