Índice:
- História e características da energia nuclear
- NPP: princípio de funcionamento (foto e descrição)
- Princípio de funcionamento do NPP (diagrama)
- Geografia da energia nuclear
- Desenvolvimento da energia nuclear em diferentes países
- Principais problemas da energia nuclear
- Vantagens da energia nuclear
- Em vez de uma conclusão
Vídeo: NPP: princípio de funcionamento e dispositivo. A história da criação de usinas nucleares
2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificação: 2024-02-12 11:58
Em meados do século XX, as melhores mentes da humanidade trabalhavam arduamente em duas tarefas ao mesmo tempo: na criação de uma bomba atômica e também em como usar a energia do átomo para fins pacíficos. Foi assim que surgiram as primeiras usinas nucleares do mundo. Qual é o princípio de funcionamento de uma usina nuclear? E onde no mundo estão localizadas as maiores dessas usinas?
História e características da energia nuclear
"A energia é a cabeça de tudo" - é assim que você pode parafrasear um provérbio conhecido, dadas as realidades objetivas do século XXI. A cada nova rodada de progresso tecnológico, a humanidade precisa de uma quantidade crescente dele. Hoje, a energia do "átomo pacífico" é usada ativamente na economia e na produção, e não apenas no setor de energia.
A eletricidade gerada pelas chamadas usinas nucleares (que operam com um princípio muito simples) é amplamente utilizada na indústria, exploração espacial, medicina e agricultura.
A energia nuclear é um ramo da indústria pesada que extrai calor e eletricidade da energia cinética do átomo.
Quando eles apareceramas primeiras usinas nucleares? Cientistas soviéticos estudaram o princípio de operação de tais usinas nos anos 40. By the way, em paralelo, eles também inventaram a primeira bomba atômica. Assim, o átomo era "pacífico" e mortal.
Em 1948, I. V. Kurchatov sugeriu que o governo soviético começasse a realizar um trabalho direto na extração de energia atômica. Dois anos depois, na União Soviética (na cidade de Obninsk, região de Kaluga), começou a construção da primeira usina nuclear do planeta.
O princípio de funcionamento de todas as usinas nucleares é semelhante e não é nada difícil de entender. Isso será discutido mais adiante.
NPP: princípio de funcionamento (foto e descrição)
O trabalho de qualquer usina nuclear é baseado em uma poderosa reação que ocorre durante a fissão do núcleo de um átomo. Átomos de urânio-235 ou plutônio estão mais frequentemente envolvidos neste processo. O núcleo dos átomos divide o nêutron que entra neles do lado de fora. Nesse caso, novos nêutrons são produzidos, além de fragmentos de fissão, que possuem uma enorme energia cinética. Apenas esta energia é o produto principal e chave de qualquer usina nuclear
É assim que você pode descrever o princípio de operação de um reator de usina nuclear. Na próxima foto você pode ver como é por dentro.
Existem três tipos principais de reatores nucleares:
- reator de canal de alta potência (abreviado como RBMK);
- reator de água sob pressão (VVER);
- reator de nêutrons rápidos (FN).
Separadamente, vale a pena descrever o princípio de funcionamento das usinas nucleares como um todo. Como funciona será discutido.no próximo artigo.
Princípio de funcionamento do NPP (diagrama)
A usina nuclear opera sob certas condições e em modos estritamente definidos. Além de um reator nuclear (um ou mais), a estrutura de uma usina nuclear inclui outros sistemas, instalações especiais e pessoal altamente qualificado. Qual é o princípio de funcionamento das usinas nucleares? Ele pode ser descrito brevemente como segue.
O principal elemento de qualquer usina nuclear é um reator nuclear, no qual ocorrem todos os principais processos. Escrevemos sobre o que acontece no reator na seção anterior. Combustível nuclear (geralmente mais frequentemente urânio) na forma de pequenas bolinhas pretas é alimentado neste enorme caldeirão.
A energia liberada durante as reações que ocorrem em um reator nuclear é convertida em calor e transferida para o refrigerante (geralmente água). Deve-se notar que durante este processo o refrigerante também recebe uma certa dose de radiação.
Além disso, o calor do refrigerante é transferido para a água comum (através de dispositivos especiais - trocadores de calor), que ferve como resultado. O vapor de água resultante aciona a turbina. A este último é conectado um gerador, que gera energia elétrica.
Assim, de acordo com o princípio de funcionamento de uma usina nuclear, trata-se da mesma usina termelétrica. A única diferença é como o vapor é produzido.
Geografia da energia nuclear
Os cinco principais países na produção de energia nuclear são os seguintes:
- EUA.
- França.
- Japão.
- Rússia.
- Coreia do Sul.
Ao mesmo tempo, os Estados Unidos da América, gerando cerca de 864 bilhões de kWh por ano, produzem até 20% da eletricidade mundial.
No total, 31 estados do mundo operam usinas nucleares. De todos os continentes do planeta, apenas dois (Antártica e Austrália) são completamente livres de energia nuclear.
Hoje, existem 388 reatores nucleares operando no mundo. É verdade que 45 deles não geram eletricidade há um ano e meio. A maioria dos reatores nucleares está localizada no Japão e nos Estados Unidos. Sua geografia completa é apresentada no mapa a seguir. Os países com reatores nucleares em operação estão marcados em verde, seu número total em um estado específico também é indicado.
Desenvolvimento da energia nuclear em diferentes países
Em geral, a partir de 2014, houve um declínio geral no desenvolvimento da energia nuclear. Os líderes na construção de novos reatores nucleares são três países: Rússia, Índia e China. Além disso, vários estados que não possuem usinas nucleares estão planejando construí-las em um futuro próximo. Estes incluem o Cazaquistão, Mongólia, Indonésia, Arábia Saudita e vários países do norte da África.
Por outro lado, vários estados iniciaram uma redução gradual do número de usinas nucleares. Estes incluem Alemanha, Bélgica e Suíça. E em alguns países (Itália, Áustria, Dinamarca, Uruguai) a energia nuclear é proibida em nível legislativo.
Principais problemas da energia nuclear
Há um problema ambiental significativo associado ao desenvolvimento da energia nuclear. Esta é a chamada poluição térmica do meio ambiente. Assim, de acordo com muitos especialistas, as usinas nucleares emitem mais calor do que as termelétricas de mesma capacidade. Especialmente perigosa é a poluição das águas termais, que perturba as condições naturais de vida dos organismos biológicos e leva à morte de muitas espécies de peixes.
Outra questão candente relacionada à energia nuclear diz respeito à segurança nuclear em geral. Pela primeira vez, a humanidade pensou seriamente neste problema após o desastre de Chernobyl em 1986. O princípio de operação da usina nuclear de Chernobyl não era muito diferente do de outras usinas nucleares. No entanto, isso não a salvou de um grande e grave acidente, que trouxe consequências muito sérias para toda a Europa Oriental.
Além disso, o perigo da energia nuclear não se limita a possíveis acidentes causados pelo homem. Assim, surgem grandes problemas com o descarte de resíduos nucleares.
Vantagens da energia nuclear
No entanto, os defensores do desenvolvimento da energia nuclear também citam as claras vantagens das usinas nucleares. Assim, em particular, a Associação Nuclear Mundial publicou recentemente seu relatório com dados muito interessantes. Segundo ele, o número de vítimas humanas que acompanha a produção de um gigawatt de eletricidade em usinas nucleares é 43 vezes menor do que em usinas termelétricas tradicionais.
Existem outros benefícios igualmente importantes. A saber:
- geração de eletricidade barata;
- limpeza ambiental da energia nuclear (com exceção da poluição das águas termais);
- f alta de referência geográfica estrita das usinas nucleares para grandes fontes de combustível.
Em vez de uma conclusão
Em 1950, foi construída a primeira usina nuclear do mundo. O princípio de funcionamento das usinas nucleares é a fissão de um átomo com a ajuda de um nêutron. Este processo libera uma enorme quantidade de energia.
Parece que a energia nuclear é um benefício excepcional para a humanidade. No entanto, a história provou o contrário. Em particular, duas grandes tragédias - o acidente na usina nuclear soviética de Chernobyl em 1986 e o acidente na usina japonesa Fukushima-1 em 2011 - demonstraram o perigo representado pelo átomo "pacífico". E muitos países do mundo hoje começaram a pensar na rejeição parcial ou mesmo total da energia nuclear.
Recomendado:
Museum of Electric Transport (Museu do Transporte Elétrico da Cidade de São Petersburgo): história da criação, coleção do museu, horário de funcionamento, comentários
O Museu do Transporte Elétrico é uma divisão da Empresa Unitária do Estado de São Petersburgo Gorelektrotrans, que tem uma sólida coleção de exposições em seu balanço, contando sobre o desenvolvimento do transporte elétrico em São Petersburgo. A base do acervo são exemplares dos principais modelos de trólebus e bondes, que foram massivamente utilizados na cidade
Cartucho unitário: histórico de criação, descrição, princípio de funcionamento, tipos, classificação e requisitos para cartuchos
O artigo discute o conceito de cartucho unitário. Explica quando seus primeiros modelos apareceram, qual é o dispositivo e quem é o criador. O material também afeta os primeiros revólveres adequados para cartuchos desse tipo
Museu de História Local, Ulyanovsk: história da criação, foto, endereço, horário de funcionamento
Em todas as cidades existem museus onde se recolhe a história da região. Tais premissas, via de regra, representam em si uma obra de arte arquitetônica. Além disso, as exposições mais valiosas estão escondidas atrás de suas paredes, que vale a pena ver pelo menos uma vez. O museu de história local de Ulyanovsk pertence a esses edifícios. Falaremos mais sobre este lugar mais tarde
A Coreia do Norte tem armas nucleares? Países com armas nucleares
Este artigo vai falar sobre as armas nucleares da Coreia do Norte, bem como outros países que podem representar uma ameaça. Consideraremos essa questão em detalhes de todos os lados, além de estudar testes nucleares na Coréia e falar sobre o potencial de outros países
Usinas de energia solar. Princípio de funcionamento e perspectivas
A energia solar é uma energia renovável. As usinas de energia solar na Rússia estão se tornando mais difundidas, pois a fonte de tal energia é inesgotável