US

Turbina d'una central nuclear

Central nuclear d'Cattenon,
França

Funcionament d'una central nuclear

El principal ús que se li dona actualment a l'energia nuclear és el de la generació d'energia elèctrica. Les centrals nuclears són les instal·lacions encarregades d'aquest procés.

Pràcticament totes les centrals nuclears en producció utilitzen la fissió nuclear ja que la fusió nuclear actualment és inviable tot i estar en procés de desenvolupament.

El funcionament d'una central nuclear és idèntic al d'una central tèrmica que funcioni amb carbó, petroli o gas excepte en la forma de proporcionar energia calorífica (calor) a l'aigua per convertir-la en vapor. En el cas dels reactors nuclears aquest calor s'obté mitjançant les reaccions de fissió nuclear dels àtoms del combustible nuclear mentre que en les centrals tèrmiques, aquesta energia tèrmica s'obté mitjanánt la crema d'un o varis combustibles fòssils.

A nivell mundial el 90% dels reactors nuclears de potència, és a dir, els reactors destinats a la producció d'energia elèctrica són reactors d'aigua lleugera (en les versions d'aigua a pressió o d'aigua en ebullició).

Funcionament d'un reactor d'aigua lleugera

Esquema de funcionament d'una central nuclear

El principi bàsic del funcionament d'una central nuclear es basa en l'obtenció d'energia calorífica mitjançant la fissió nuclear del nucli dels àtoms (nucli atòmic) del combustible nuclear. Amb aquesta energia calorífica, que tenim en forma de vapor d'aigua, la convertirem en energia mecànica en una turbina i, finalment, convertirem l'energia mecànica en energia elèctrica mitjançant un generador.


El reactor nuclear és l'encarregat de provocar i controlar aquestes fissions atòmiques que generaran una gran quantitat d'energia calorífica (calor). Amb aquesta calor s'escalfa aigua per convertir-la en vapor a altra pressió i temperatura.

L'aigua transformada en vapor a alta temperatura surt de l'edifici de contenció a causa de l'altra pressió a què està sotmès fins arribar a la turbina i fer-la girar. En aquest moment part de l'energia calorífica del vapor es transforma en energia cinètica. Aquesta turbina està connectada a un generador elèctric mitjançant el qual es transformarà l'energia cinètica en energia elèctrica.

Central nuclear Ascó

D'altra banda, el vapor d'aigua que surt de la turbina, encara que ha perdut energia calorífica segueix estant en estat gasós i molt calent, pel que cal refrigerar-la abans de tornar-la a introduir en el circuit. En sortir de la turbina es dirigeix a un dipòsit de condensació on estarà en contacte tèrmic amb unes canonades d'aigua freda. El vapor d'aigua es torna líquid i mitjançant una bomba es redirigeix novament al reactor nuclear per tornar a repetir el cicle.

Per aquest motiu les centrals nuclears sempre estan instal·lades a prop d'una font abundant d'aigua freda (mar, riu, llac), per aprofitar aquesta aigua al dipòsit de condensació. La columna de fum blanc que es pot veure sortint de determinades centrals és el vapor d'aigua que es provoca quan es va aquest intercanvi de calor.

valoración: 3.4 - votos 24

Referències

Última revisió: 27 de agost de 2014