अणुऊर्जा प्रकल्प (NPP) कसे कार्य करते
पर्यावरणीय प्रदूषणाशी लढण्याचा एक मार्ग म्हणजे विजेच्या स्वच्छ स्त्रोतांकडे स्विच करणे. हे स्त्रोत आज योग्यरित्या समाविष्ट आहेत अणुऊर्जा प्रकल्प (NPP)… एकट्या युरोपमध्ये, अणुऊर्जा प्रकल्पांमुळे, दरवर्षी अर्धा अब्ज टनांपेक्षा जास्त कार्बन डायऑक्साइड वातावरणात सोडला जात नाही, जो हायड्रोकार्बन्स जाळून ऊर्जा मिळवल्यास प्रदूषणाचा एक गंभीर स्रोत ठरेल.
24/7 कार्यरत असलेल्या अणुऊर्जा प्रकल्पांमुळे, जगभरातील अनेक घरे आणि व्यवसायांना सतत वीज पुरवठा केला जातो. शिवाय, स्टेशन अनेक तज्ञांना नियुक्त करतात आणि या चांगल्या पगाराच्या नोकऱ्या आहेत.
अणुऊर्जा प्रकल्प म्हणजे काय? चला ते कसे कार्य करते आणि ते कसे कार्य करते ते शोधूया.
अणुऊर्जा प्रकल्प (NPP) हा एक प्रकार आहे थर्मल पॉवर प्लांट्स.
या स्थानकांवर औष्णिक ऊर्जेचा स्त्रोत म्हणजे युरेनियम आणि प्लुटोनियम अणूंच्या विभक्त विखंडनाची प्रक्रिया आहे, जे परमाणु अणुभट्ट्यांमध्ये चालवल्या जाणार्या आण्विक इंधनाचे मुख्य स्त्रोत आहेत.वापरले जाणारे शीतलक म्हणजे रिअॅक्टर चॅनेल आणि स्टीम जनरेटरद्वारे पंप केलेले पाणी किंवा वायू. परिणामी वाफ पारंपारिक औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांप्रमाणेच जनरेटर चालविणाऱ्या स्टीम टर्बाइनला दिली जाते.
जगातील पहिला अणुऊर्जा प्रकल्प 1954 मध्ये यूएसएसआरमध्ये बांधला गेला.
कोणताही अणुऊर्जा प्रकल्प हा उपकरणे, उपकरणे आणि संरचनांचा एक जटिल कॉम्प्लेक्स असतो, ज्याचा उद्देश विद्युत ऊर्जा निर्माण करणे हा असतो आणि येथे एक विशेष पदार्थ इंधन म्हणून काम करतो — युरेनियम - 235… युरेनियम-२३५ न्यूक्लीयच्या विखंडनाच्या प्रक्रियेत, प्रचंड प्रमाणात अणुऊर्जा सोडली जाते, जी सहजपणे उष्णतेमध्ये आणि उष्णता विजेमध्ये रूपांतरित होते.
अणुचान्सलर - अणुऊर्जा प्रकल्पाचे हृदय, कारण ते अणुइंधनाने भरलेले असते आणि अणुभट्टीच्या आत युरेनियम-२३५ ची नियंत्रित विखंडन साखळी प्रतिक्रिया घडते. न्यूट्रॉन्स अस्थिर युरेनियम-235 केंद्रकांवर कार्य करतात, ज्यामुळे त्यांचा क्षय होतो आणि ऊर्जा सोडते.
निष्कर्ष असा आहे की अणुभट्टीमध्ये वापरल्या जाणार्या युरेनियम-235 समस्थानिकेच्या केंद्रकामध्ये स्थिरतेसाठी तीन न्यूट्रॉन पुरेसे नाहीत, म्हणून या घटकाचे केंद्रक खूप अस्थिर आहे आणि सहजपणे दोन भागांमध्ये विभागले गेले आहे, ते एका न्यूट्रॉनवर उड्डाण करण्यासारखे आहे. त्याला मारण्यासाठी विशिष्ट वेग.
असा न्यूट्रॉन अस्थिर न्यूक्लियसमध्ये प्रवेश करताच, ते क्षयग्रस्त ऊर्जा सोडते, परंतु त्याच वेळी 2-3 नवीन न्यूट्रॉन आधीच सडलेल्या केंद्रकातून बाहेर पडतात, ते इतर केंद्रकांचे विभाजन करतात. युरेनियम-२३५ न्यूक्लीपासून विखंडनाची साखळी प्रतिक्रिया अशा प्रकारे होते. आणि स्फोट टाळण्यासाठी, फ्यूज म्हणून काम करणारे न्यूट्रॉन नियंत्रित करणे आवश्यक आहे - इंधनामध्ये जास्त न्यूट्रॉन भरू नयेत.
ऑपरेटिंग पॉवर प्लांट्सने सुसज्ज असलेल्या अणुभट्ट्यांमध्ये, इंधन घटकांमध्ये (इंधन रॉड्स) ऊर्जा निर्माण केली जाते. सर्वात सोप्या प्रकरणात, इंधन घटक रॉड (कोर) म्हणून दर्शविला जाऊ शकतो ज्यामध्ये आण्विक इंधन असते (उदाहरणार्थ, युरेनियम डायऑक्साइड) आणि स्ट्रक्चरल सामग्रीच्या क्लॅडिंगमध्ये बंद केले जाते.
युरेनियम न्यूक्लीच्या विखंडन दरम्यान, त्याचे तुकडे वेगाने उडतात, परंतु व्यावहारिकदृष्ट्या कोर सोडत नाहीत, कारण ते त्याच्या आत मंद होतात, त्यांची ऊर्जा अणूंमध्ये हस्तांतरित करतात आणि कोर गरम करतात.
इंधन सेलच्या गाभ्यामध्ये सोडलेली उष्णता ही ऊर्जा आहे जी नंतर उष्णता एक्सचेंजर-स्टीम-टर्बाइन-जनरेटर प्रणालीमध्ये तिच्या रूपांतरणाच्या जटिल प्रक्रियेत विजेमध्ये रूपांतरित होते.
इंधन घटकाच्या गाभ्यामध्ये फिरणारे विखंडन तुकडे अणूंना "विस्थापित" करतात, ते बनवलेल्या पदार्थांच्या क्रिस्टल रचनेत व्यत्यय आणतात आणि त्यांच्या भौतिक गुणधर्मांमध्ये बदल घडवून आणतात. अणुभट्टीमध्ये इंधन घटक जितका जास्त काळ काम करतो, तितके जास्त कोरचे गुणधर्म बदलतात, अधिक किरणोत्सर्गी तुकडे त्यात जमा होतात.
इंधन अणुभट्टीच्या कार्यक्षेत्रात आणले जाते विशेष ट्यूब मध्ये, जे न्यूट्रॉन ऊर्जेचे उष्णतेमध्ये रूपांतर करण्यास सक्षम असलेल्या नियंत्रकामध्ये ठेवलेले असतात. retarder मध्ये न्यूट्रॉन-शोषक सामग्रीपासून बनवलेल्या रॉड्स बुडविणे प्रतिक्रियेचा वेग अगदी अचूकपणे नियंत्रित करा... रॉड जितके जास्त उंचावले जातील, तितके जास्त न्यूट्रॉन इंधनावर अनुक्रमे कार्य करतात, ते अणुभट्टीमध्ये जितके कमी केले जातील तितके कमी तीव्रतेने प्रतिक्रिया पुढे जाईल.
डबल-लूप प्रेशराइज्ड वॉटर रिऍक्टर (VVER) अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या ऑपरेशनची योजना
भौगोलिकदृष्ट्या, अणुभट्टी स्थित आहे एनपीपीच्या मुख्य इमारतीच्या अणुभट्टी हॉलमध्ये, एक आण्विक इंधन स्टोरेज पूल तसेच लोडिंग मशीन देखील आहे. कार्यरत क्षेत्र जेथे प्रतिक्रिया प्रत्यक्षात घडते ते सुसज्ज असलेल्या विशेष काँक्रीट शाफ्टमध्ये उभारले जाते नियंत्रण यंत्रणा (ऑपरेटिंग मोड निवडण्यासाठी) आणि संरक्षण, जेणेकरून आपत्कालीन परिस्थितीत प्रतिक्रिया त्वरित थांबवता येईल.
अणुभट्टीच्या कार्यक्षेत्रातील उष्णता द्रव किंवा वायू शीतलक वापरून काढून टाकली जाते जी थेट अणुभट्टीच्या कार्यक्षेत्रातून जाते. गरम माध्यमाने जमा केलेली उष्णता नंतर स्टीम जनरेटरमधील पाण्यात हस्तांतरित केली जाते जिथे वाफ तयार होते.
प्रचंड दाबाखाली असलेली वाफ आपली यांत्रिक ऊर्जा प्रसारित करते टर्बाइन जनरेटरजी वीज निर्माण करते जी नंतर प्रसारित केली जाते पॉवर लाईन्स (पॉवर लाईन्स) - ग्राहकांना. टर्बाइन हॉलमध्ये स्टीम जनरेटरसह टर्बाइन स्थापित केले जातात, ज्यामधून वीज तारांद्वारे ट्रान्सफॉर्मर आणि नंतर पॉवर लाइनवर पाठविली जाते.
अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या प्रदेशावर एक इमारत देखील आहे जिथे खर्च केलेले इंधन तलावांमध्ये साठवले जाते. आणि टॉवर्सच्या स्वरूपात मोठ्या नळ्या, वरच्या बाजूस अरुंद, कूलिंग टॉवर्स आहेत - एक परिसंचारी शीतकरण प्रणालीचे घटक ज्यामध्ये कूलिंग पॉन्ड (नैसर्गिक किंवा कृत्रिम जलाशय) आणि स्प्रे बेसिन देखील समाविष्ट आहेत.
तसे, प्रतिक्रियेनंतर निर्माण होणारा कचरा अंशतः पुनर्नवीनीकरण केला जातो आणि उर्वरित विशेष कंटेनरमध्ये संग्रहित केला जातो जे वातावरणात प्रवेश करण्यापासून सामग्रीचे संरक्षण करतात. त्यामुळे आज अणुऊर्जा पर्यावरणपूरक आहे.आणि अणुऊर्जा प्रकल्प स्वतःच वातावरणात हानिकारक उत्सर्जन करत नाहीत, परंतु ते अगदी संक्षिप्त आणि सुरक्षित असतात.
हे देखील पहा: