A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Atomerőmű

Atomerőmű

A magreakció eredményeként felszabaduló energiát villamosenergia-termelésre használják.

Földrajz

Címkék

atomerőmű, reaktorblokk, atomenergia, nukleáris energia, erőmű, energiatermelés, generátor, nukleáris, maghasadás, energia, atom, urán, radioaktivitás, Paks, elektromos áram, kvantumfizika, sugárzás, részecske, részecskefizika, földrajz, fizika, Duna

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Az atomerőmű

  • vízkivételi mű
  • hűtővízcsatorna
  • reaktorblokkok
  • villamos távvezeték
  • a radioaktív hulladék tárolója

Az atomerőmű is egyfajta hőerőmű, hiszen a kazánban (reaktorban) felszabaduló hőt valamilyen hűtőközeggel szállítják el, és gőztermelésre használják. Csak a szükséges hőt másként, maghasadással szabadítják fel.

Az atomerőművek legelterjedtebb típusa nyomottvizes rendszerű, belőlük mintegy 300 működik, a világon előállított atomenergia 60%-a ezekből származik.
A nyomottvizes elnevezés onnan származik, hogy a hőtermelés az atomreaktor acéltartályában folyik, ahol a fűtőelemeket nagy nyomású víz veszi körül (primer kör).
A víznek kettős szerepe van: egyrészt moderátor, másrészt a nagynyomású vizet a hőkicserélőbe vezetik, ahol a termelt hőt átadja egy kisnyomású rendszernek (szekunder kör). A víz két, egymástól elzárt rendszerben kering.

Primer kör:
A primer körbe belépő víz hőmérséklete mintegy 275 °C, amelyet az alacsonyan dúsított (3-4%-os) urán-dioxid nukleáris reakciója körülbelül 315 °C-ra melegít fel. Hogy a víz ne alakuljon át gőzzé, nagy nyomás (100-150 bar) alatt tartják.

Szekunder kör:
A keletkezett hőt víz szállítja a hőkicserélő tartályba, ahol jóval kisebb a nyomás (40-60 bar). Emiatt a víz felforr, és a fejlesztett gőzt turbinákhoz vezeti el.
Ezzel biztosítható, hogy a reaktor aktív zónájával érintkező (és így radioaktív elemeket tartalmazó) primer köri víz zárt rendszerben kering.

A gőz roppant nyomásával turbinalapátokat forgat meg. Az így nyert mozgási energiából a generátor villamos energiát termel. Az elektromos áramot transzformátorokon át juttatják el a nagyfeszültségű távvezetékrendszerbe.

Az atomerőművek építése költséges ugyan, de üzemeltetésük olcsó: néhány gramm urán-dioxid egy család egész éves áramszükségletét képes fedezni.
Működésük környezetkímélő: nem jár egészségkárosító, rákkeltő, környezetszennyező égéstermékek kibocsátásával, de a kiégett radioaktív fűtőelemek biztonságos elhelyezéséről megfelelően gondoskodni kell.
A radioaktív szennyezés minimális: a lakosság sugárterhelésének legnagyobb része a földkéregből, a kozmikus sugárzásból, és orvosi eszközökből származik, s mindössze 0,01%, azaz egy tízezred rész nukleárisipar-eredetű.
Egy széntüzelésű erőmű nagyobb radioaktív terhelést okoz, mint egy atomreaktor. Egy banán elfogyasztásakor éri körülbelül akkora sugárdózis a szervezetünket, mint egy év alatt egy atomreaktortól 80 km távolságban.

Nyomottvizes reaktor

  • turbina
  • generátor
  • hőkicserélő tartály
  • villamos távvezeték
  • transzformátor
  • reaktortartály
  • dupla betonfal

Energiatermelés

  • turbina
  • generátor
  • hőkicserélő tartály
  • villamos távvezeték
  • transzformátor
  • reaktortartály
  • forró víz
  • urán-dioxid
  • fáradt gőz
  • hűtővíz
  • elektromos áram
  • szabályozó rudak
  • primer kör
  • szekunder kör
  • hűtőkör

Primer kör

  • fűtőelemek
  • szabályozó rudak
  • hőkicserélő tartály
  • forró víz
  • aktív zóna
  • primer kör
  • szivattyú

Szekunder kör

  • hőkicserélő tartály
  • gőz
  • turbina
  • fáradt gőz
  • szekunder kör
  • szivattyú
  • kondenzátor - A szekunder körben a turbinákból érkező fáradt gőz a hűtőkör által hűtött kondenzátorban csapódik le vízzé, ezáltal jelentős mértékben csökken a nyomása, így biztosítva szívóhatást a turbina felől érkező gőz számára. Ha nem csapódna le a gőz a turbina után, nem forogna a turbina, hiszen mindkét oldalán egyforma nyomás uralkodna.

Láncreakció

  • U₂₃₅
  • neutron
  • szabályozó rúd

A reaktorban szabályozott láncreakció zajlik.
Az uránatommagok neutron elnyelése miatt kettéhasadnak, eközben 2-3 neutron és energia szabadul fel. Ezt az energiát használják fel a víz melegítésére, a neutronok pedig további atommagokat hasítanak.

A reakció szabályozott, kontrollált, mert a szabályozó rudak a neutronok egy részét elnyelik. Enélkül az atombombákban is zajló kontrollálatlan láncreakció menne végbe.

A szabályozó rudak kijjebb húzásával a reakció gyorsítható, betolásukkal pedig lassítható.
A neutronokat moderátoranyaggal fékezik, mivel az uránatommagokat a lassú neutronok képesek hasítani. Moderátorként ebben a reaktortípusban vizet használnak.

Animáció

  • turbina
  • generátor
  • hőkicserélő tartály
  • villamos távvezeték
  • transzformátor
  • reaktortartály
  • primer kör
  • szekunder kör
  • hűtőkör
  • U₂₃₅
  • neutron
  • szabályozó rúd

Hűtőkör

  • hűtővíz
  • kondenzátor - A szekunder körben a turbinákból érkező fáradt gőz a hűtőkör által hűtött kondenzátorban csapódik le vízzé, ezáltal jelentős mértékben csökken a nyomása, így biztosítva szívóhatást a turbina felől érkező gőz számára. Ha nem csapódna le a gőz a turbina után, nem forogna a turbina, hiszen mindkét oldalán egyforma nyomás uralkodna.
  • hűtőkör
  • szivattyú

Narráció

Az első atomreaktort 1942-ben helyezték üzembe az Egyesült Államokban. Kifejlesztésében Enrico Fermi, Szilárd Leó és Wigner Jenő játszottak kulcsszerepet.
Az elkövetkező évtizedekben az atomerőművek világszerte elterjedtek; jelenleg közel 200 atomerőműben több, mint 400 atomreaktor üzemel.

A nyomottvizes reaktorokban urán-dioxidból álló radioaktív fűtőelemek vannak. A radioaktív bomlás során szabadul fel. A hő segítségével a primer körben vizet melegítenek fel közel 300 °C hőmérsékletre, ami azonban nem forr el a rendszerben uralkodó 123 bar túlnyomás miatt.
A hőcserélő tartályban a hő átadódik a szekunder körben keringő víznek, amely emiatt elforr: a képződő gőzt a turbinákra vezetik, és a generátor segítségével áramot fejlesztenek.
A turbinák közül kiáramló gőzt vízzel lehűtik. Mivel a primer és a szekunder körben a víz zárt rendszerben áramlik, a hűtővízbe radioaktív szennyeződés nem kerül.

A reaktorban szabályozott láncreakció zajlik.
Az uránatommagok neutron elnyelése miatt kettéhasadnak, eközben 2-3 neutron és energia szabadul fel. Ezt az energiát használják fel a víz melegítésére, a neutronok pedig további atommagokat hasítanak.

A reakció szabályozott, kontrollált, mert a szabályozó rudak a neutronok egy részét elnyelik. Enélkül az atombombákban is zajló kontrollálatlan láncreakció menne végbe.

A szabályozó rudak kijjebb húzásával a reakció gyorsítható, betolásukkal pedig lassítható.
A neutronokat moderátoranyaggal fékezik, mivel az uránatommagokat a lassú neutronok képesek hasítani. Moderátorként ebben a reaktortípusban vizet használnak.

A korszerű atomreaktorok üzemzavar esetén negatív visszacsatolással automatikusan, külső beavatkozás nélkül leállítják saját magukat.

Kapcsolódó extrák

Atombomba (1945)

A történelem egyik legpusztítóbb fegyverének kifejlesztésében magyar tudósok is részt vettek.

Elemi részecskék

A kvarkok és a leptonok építik fel az anyagot, a kölcsönhatásokat a bozonok közvetítik.

Láncreakció

Az atommaghasadás során felszabaduló energia felhasználható békés és hadászati célokra is.

Radioaktivitás

A nem stabil atommagok bomlásának folyamatát nevezzük radioaktivitásnak.

A Rutherford-kísérlet

A Rutherford-kísérlettel sikerült kimutatni a pozitív töltésű atommagok létét. Az eredmények egy új atommodell kidolgozásához szolgáltak alapul.

Az elektromos hálózat rendszere

Biztosítja az elektromos áram eljuttatását az erőművektől a fogyasztókig.

Fúziós reaktor

Az atommagfúzió környezetbarát, gyakorlatilag korlátlan energiaforrásként fog szolgálni.

Hogyan működik az akciós gőzturbina?

Az animáció segítségével megismerhetjük az akciós gőzturbina szerkezetét és működését.

Marie Curie laboratóriuma

A fizikai és a kémiai Nobel-díjat is elnyerő Marie Curie a tudománytörténet talán legismertebb női alakja.

Transzformátor

A transzformátor az elektromos feszültség megváltoztatására szolgáló berendezés.

A Nap

A Nap átmérője Földünkének kb. 109-szerese. Anyagának nagy része hidrogén.

Geotermikus erőmű

A geotermikus erőmű a felszín alatti forró és nagy nyomású víz energiáját alakítja át villamos energiává.

Naperőmű

A napsugárzás energiájának felhasználásával elektromos áramot termel.

Szélerőmű

A levegő mozgási energiáját alakítja át elektromos árammá.

Vízszennyezés

A vízszennyezés fő forrásai a települések, az ipar és a mezőgazdaság.

Árapályerőmű

A tengerszint napi ingadozását, az árapályt használja fel elektromos áram termelésére.

Az égi mechanika fejlődése

A jelenet a világegyetemről alkotott képünket befolyásoló csillagászok, fizikusok munkásságát foglalja össze.

Biogázerőmű

A szerves anyagokból (trágya, növényi részek, szerves hulladék) baktériumok segítségével biogáz termelhető. A biogáz metán és szén-dioxid keveréke: a metán...

Hőerőmű (szénhidrogén alapú)

A hőerőmű a fosszilis vagy megújuló energiahordozók elégetése során felszabaduló energiát elektromos árammá alakítja.

Hogyan működik a napelem és a napkollektor?

Az animáció bemutatja, hogyan hasznosítható a napenergia.

Környezetbarát autók

A benzin- és elektromos meghajtás kombinálásával a károsanyag-kibocsátás csökkenthető.

Váltakozó áram előállítása

Mágneses mezőben forgatott vezetőkeret segítségével elektromos áram állítható elő.

Vízturbina, generátor

A víz mozgási energiáját alakítja át elektromos energiává.

Környezetszennyezés

Az emberi társadalom környezetre gyakorolt kedvezőtlen hatásait nevezzük környezetszennyezésnek.

Levegőszennyezés

Az animáció a levegőszennyezés fő forrásait: a mezőgazdasági, ipari és települési légszennyezést mutatja be.

Vízerőmű (Hoover-gát, USA)

Az USA-ban, a Colorado folyón épült hatalmas gát az egyik amerikai elnökről kapta a nevét.

Kosárba helyezve!