O jedrski energiji

Sestavite jedrsko elektrarno

Ogled animacije priporočamo na večjih zaslonih (tablice, prenosniki, namizni računalniki).

Izberite številke po vrstnem redu, sestavili boste jedrsko elektrarno in opazovali njeno delovanje.

Glavna surovina za gorivo v jedrskih elektrarnah je obogaten uran, ki ga stisnemo v gorivne tabletke.
Iz tabletk izdelamo gorivne palice, v katerih so tabletke neprodušno zaprte.
Gorivne palice sestavljajo gorivni element. V NEK je v vsakem gorivnem elementu 235 gorivnih palic.
Reaktorska sredica v NEK je sestavljena iz 121 gorivnih elementov.
Moč reaktorja uravnavamo z regulacijskimi svežnji (hitre spremembe), medtem ko so svežnji za zaustavitev namenjeni za hitro zaustavitev reaktorja. Oboji so po geometriji enaki, sestavljeni pa so iz 20 absorpcijskih palic za nevtrone. Vseh svežnjev je v NEK 33, od tega 21 regulacijskih in 12 svežnjev za zaustavitev.
Sredica se nahaja v reaktorski posodi in je potopljena v navadni prečiščeni vodi – reaktorskem hladilu, ki mu dodajamo borovo kislino. Borovo koncentracijo dnevno spreminjamo zaradi kompenziranja izgorevanja goriva (oz. urana). S spreminjanjem koncentracije borove kisline v reaktorskem hladilu lahko spreminjamo tudi moč reaktorja.
Reaktorska posoda se zapre s pokrovom – reaktorsko glavo. Na reaktorski glavi so mehanizmi za pogon regulacijskih svežnjev in svežnjev za zaustavitev.
Sredico obliva reaktorsko hladilo. Deluje kot medij za prenos toplote, ki se sprošča v sredici, v sekundarni krog.
S tlačnikom, ki je del primarnega kroga, uravnamo tlak in volumen vode v primarnem krogu. V njem se voda in para nahajata v nasičenem ravnovesju.
Reaktorski črpalki poganjata vodo po primarnem krogu in s tem odvajata toploto iz sredice.
Toplota iz primarnega kroga prehaja na sekundarno stran preko sten cevi v uparjalnikih, zato se primarno reaktorsko hladilo in voda sekundarne strani ne mešata med seboj.
Na sekundarni strani uparjalnikov se voda uparja. Proizvodnja pare je potrebna, da toplotno energijo s pomočjo turbine pretvorimo v mehansko delo.
Vse dele primarnega kroga obdajata jekleni in železobetonski zaščitni oklep – zadrževalni hram.
Para, ki nastane v uparjalnikih, poganja turbino.
Turbina poganja električni generator, ta pa proizvaja električno energijo.
Para iz turbine se po opravljenem delu ohladi in utekočini s pomočjo savske hladilne vode v kondenzatorju. Pri tem se kondenzirana para in savska voda ne mešata.
Sekundarne črpalke vračajo vodo iz kondenzatorja v uparjalnika.
In zdaj poglejmo, kako lahko zaženemo reaktor, izvedemo sinhronizacijo in dosežemo polno moč elektrarne.
Najprej poženemo obe reaktorski črpalki. S toploto, ki nastaja kot posledica trenja med obratovanjem reaktorskih črpalk, segrejemo reaktorsko hladilo in oba uparjalnika na delovno temperaturo.
S segrevanjem in uparjanjem vode v tlačniku dvignemo tlak primarnega kroga na obratovalno vrednost.
Svežnje za zaustavitev popolnoma izvlečemo iz sredice. Regulacijske svežnje najprej izvlečemo iz sredice le toliko, da reaktor doseže minimalno preverljivo moč. V tem času v reaktorski sredici že poteka verižna reakcija, moč reaktorja pa je približno 1/10000 njegove dejanske zmogljivosti.
Z nadaljnjim dviganjem regulacijskih svežnjev počasi večamo moč reaktorja in v uparjalnikih se začne proizvodnja pare. Pare še ne vodimo na turbino, ampak jo najprej odvajamo neposredno v kondenzator, vse dokler reaktor ne doseže približno 5 % svoje moči.
Pri moči reaktorja med 5 in 10 % začnemo proizvedeno paro dovajati v turbino. Ko električni generator sinhroniziramo in priključimo na elektroenergetsko omrežje, začne generator proizvajati električno energijo.
Moč reaktorja hkrati z močjo turbine in generatorja postopoma povečujemo proti 100 %. Ko reaktor obratuje s 100-odstotno močjo, se približno 35 % vse proizvedene toplotne energije pretvori v električno in prenese v omrežje. Preostalo energijo s savsko vodo odvajamo v okolje.

1 / 24