Nuclear

Una central nuclear és una central termoelèctrica en que la font d’energia tèrmica s’obté de la fissió dels àtoms d’urani i de plutoni.

Una reacció nuclear és un fenomen físic que consisteix en la ruptura d’un nucli atòmic en dos nous nuclis per l’impacte d’un neutró, amb l’alliberament d’altres neutrons i una gran quantitat d’energia que es manifesta en forma de calor. Els neutrons emesos poden provocar nous impactes i noves ruptures i així produir una reacció en cadena.

- REACTOR NUCLEAR

El reactor nuclear és el component més important de les centrals nuclears i constitueix el seu nucli. El reactor és el sistema que permet de produir i controlar reaccions en cadena sostingudes, de manera que fa possible l’aprofitament de l’energia tèrmica obtinguda per a l’obtenció de vapor d’aigua que acciona la turbina solidaria al generador elèctric.

- PARTS DEL REACTOR

Vas:  és un recipient d’acer pur que conté una font de neutrons i el combustible nuclear.

Moderador: té la funció de reduir la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions de fissió, per assegurar el seu impacte amb altres àtoms fissionables i mantenir la reacció.

Barres de control: la seva missió és regular el nombre de fissions que es produeixen a l’interior del reactor per unitat de temps.

Refrigerant: té la funció de refrigerar el reactor, evitar-ne el sobreescalfament i transportar la calor generada al grup turbina-alternador, per tornar després al reactor i repetir el cicle.

- PRINCIPALS CENTRALS NUCLEARS

CENTRAL PWR

Les centrals PWR utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador alhora. La calor produïda en el nucli es transfereix a través del circuit primari de refrigeració fins al circuit secundari per produir vapor.

CENTRAL BWR

Les centrals BWR utilitzen urani enriquit i aigua però, a diferència dels reactors PWR, només utilitzen un circuit de refrigeració, ja que el vapor s’obté dintre del reactor; com que l’aigua està a menys pressió, entra en ebullició. Per tant, el circuit és més simple.

- EQUIPAMENT D’UNA CENTRAL NUCLEAR

Edifici de contenció:  conté el reactor i el conjunt d’elements que formen el circuit primari. Té forma de cúpula per tal d’evitar qualsevol emissió de radiació a l’exterior en cas d’accident i està dissenyat per resistir efectes dels moviments sísmics.

Edifici de turbines: conté el grup turbina-alternador, els reescalfadors i els condensadors de vapor i els preescalfadors de l’aigua d’alimentació. En les centrals amb reactors BWR l’edifici aquest ha d’estar protegit de possibles emissions d’aigua radioactiva.

Edifici del combustible: s’utilitza per a l’emmagatzematge del combustible de recàrrega del reactor i del combustible ja utilitzat en espera de ser enviat a reprocessar. El combustible es desa en piscines de formigó folrades d’acer, i el que ja està utilitzat, es cobreix d’aigua.

Edifici de control: allotja la sala de control, que és el centre neuràlgic de la central. Aquí hi arriben els senyals i les mesures de funcionament de tots els equips i sistemes de seguretat i en surten les ordres de comandament.

 Edifici auxiliar: en el seu interior es disposa de components dels sistemes auxiliars i de seguretat, així com els sistemes de tractament de residus radioactius d’activitat baixa i l’equip de filtratge.

    

- FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL NUCLEAR

L’energia generada en el nucli del reactor és extreta i transportada per l’aigua refrigerant, que actua en un circuit tancat i a pressió elevada, i es transmet al circuit secundari en els generadors de vapor.

El vapor acciona la turbina acoblada a l’alternador. L’energia elèctrica passant de nou al generador de vapor impulsat per les bombes de condensació i d’alimentació. Allà es vaporitza novament, i així es tanca el circuit.

L’aigua de refrigeració del condensador forma un circuit obert. S’alimenta directament del riu o mar, és impulsada per les bombes de circulació, passa pel condensador i retorna al riu o mar. Si el cabal del riu és escàs i pot causar contaminació tèrmica, per això, l’aigua es refreda prèviament passant per les torres de refrigeració forçada.