Kernenergie
Hoe werkt een kerncentrale
Kerncentrale
In gesprekken met mensen (over generatoren in het algemeen) krijg ik de indruik dat mensen absoluut niet weten hoe een kerncentrale werkt. En toch is dat poepsimpel. Op een paar bladzijden leg ik je alles uit wat je moet weten over kerncentrales.
-

-

Hoe werkt een kerncentrale?

Het verschil tussen een kerncentrale en een thermische centrale
Een kerncentrale gebruikt de splijting van uranium (of ander splijtbaar materiaal) om warmte te produceren. De warmte wordt dan gebruikt om water aan de kook te brengen en de stoom drijft turbines aan.

Een kerncentrale heeft een specifiek onderhoud nodig: regelmatig moeten er brandstofstaven vervangen worden. Niet omdat ze geen brandstof meer zouden bevatten, maar omdat de afvalproducten de reactor in bepaalde gevallen minder stabiel kunnen maken.

De werking van een kerncentrale
De werking van een kerncentrale is gebaseerd op de splijting van uranium. Uranium is radioactief en splijt spontaan, waarbij er warmte geproduceerd wordt. Dit is de natuurlijke radioactiviteit van uranium.

Maar deze radioactiviteit is onvoldoende om electriciteit op te wekken. De neutronen die vrijkompen en door andere uraniumkernen opgenomen worden produceren ogenblikkelijke splijtingen. Dit is een kettingreactie die in een kerncentrale onder controle wordt gehouden.

Core poisonning
Bij de werking van de kerncentrale ontstaan er elementen die de normale werking van de reactor kunnen verstoren. Deze elementen gaan uiteindelijk ook splijten, maar ondertussen hebben ze een negatieve invloed op de reactiviteit van de reactor.

De veiligheid van de centrale
Een kerncentrale heeft verschillende systemen om de centrale veilig te laten werken en in te grijpen als er een abnormale conditie zou ontstaan. Deze systemen zijn dubbel en soms zelf in drievoud uitgevoerd. De centrale zou gewoon verder kunnen werken op de back up systemen, maar dat is natuurlijk niet de bedoeling.

Het is belangrijk dat de centrale altijd over een stroomvoorziening beschikt om de reactoren te koelen. Zelfs als de reactor stilgelegd wordt, produceert die nog geruime tijd warmte door de natuurlijke radioactiviteit.

Cerenkov effekt
Dit effekt is de blauwe gloed die in de koelbassins ontstaat als de snelle deeltjes door het water gaan. Nadat de brandstofstaven opgebruikt zijn, worden ze een paar jaren in een koelbassin bewaard totdat de natuurlijke radioactiviteit gedaald is tot een veiligere waarde.
Door de natuurlijke splijting ontstaat er warmte en neutronen. Deze natuurlijke radioactiviteit is echter niet voldoende om electriciteit op een economische manier te produceren.

De neutronen worden echter geabsorbeerd door uraniumkernen, die dan ogenblikkelijk splijten, waardoor er opnieuw neutronen en warmte ontstaat. Dit is een kettingreactie die zo aan de gang komt. Verschillende systemen zorgen ervoor dat de kettingreactie stabiel kan verlopen.

Een kernreactor is intrinsiek stabiel als die zichzelf kan stabiliseren (zonder tussenkomst van regelsystemen). Bepaalde reactoren zijn minder veilig, met name de reactoren die door grafiet gemodereerd worden. Als men het vermogen van de reactor constant wijzigt, dan wordt de reactor ook minder stabiel. En als men de twee effekten samenvoegt, dan bekomt men de kernramp van Chernobyl.

PublicitÚs - Reklame

-