Elektrownia atomowa różni się od węglowej głównie tym, że korzysta z innego źródła ciepła. Nie spala się w niej paliw kopalnych, tylko wykorzystuje się zjawisko rozszczepienia atomów uranu. Każde jądro tego pierwiastka, które ulega rozpadowi na mniejsze części, uwalnia odrobinę energii. Ta odrobina przemnożona przez miliardy miliardów rozszczepień daje w sumie ogromną ilość. Z jednego kilograma paliwa jądrowego można uzyskać tyle energii, ile ze spalenia dziesiątek tysięcy ton węgla. A to oznacza mniej odpadów i brak emisji CO2 do atmosfery.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Elektrownie konwencjonalne wykorzystują węgiel, ropę lub gaz. Spalając je, uzyskuje się energię cieplną, która służy najczęściej do przygotowania gorącej pary wodnej pod wysokim ciśnieniem. Napędza ona turbiny połączone z generatorem prądu. Elektrownia atomowa różni się od konwencjonalnej głównie tym, że korzysta z innego źródła ciepła. Nie spala się w niej paliw kopalnych, których zasoby szybko się kurczą. Wykorzystuje się zjawisko rozszczepienia atomów uranu. Każdy atom uranu, który ulega rozpadowi na mniejsze części, uwalnia „odrobinę” energii. Ta „odrobina” przemnożona przez miliardy miliardów rozszczepień daje w sumie ogromną ilość energii. Z jednej tony paliwa jądrowego można uzyskać tyle energii, ile ze spalenia dziesiątek milionów ton węgla...
Uran 235U to pierwiastek, który ma w swoim jądrze 92 protony i 143 neutrony – co daje łącznie 235 nukleonów. Ale wśród naturalnie występującego uranu izotopu 235 jest jedynie niecały procent. Uran jest najcięższym pierwiastkiem występującym w znacznych ilościach w skorupie ziemskiej. 235U ulega spontanicznemu rozpadowi oraz wymuszonemu rozszczepieniu jądra. Powstają przy tym neutrony, które powodują kolejne rozszczepienia. Trafiając w kolejne jądro uranu 236, mogą się tworzyć na chwilę niestabilne jądra uranu 236 (ze 144 neutronami w jądrze), które rozpadają się na krypton i bar oraz kolejne 3 neutrony gotowe „rozbić” kolejne atomy. Taką kaskadę nazywamy reakcją łańcuchową. Projektując reaktor atomowy, zależy nam na tym, aby móc tę reakcję kontrolować: przyspieszać ją, gdy potrzeba nam więcej energii, albo hamować, jeśli chcemy zmniejszyć produkcję prądu. Niezbędne do tego są pręty kontrolne, które pochłaniają i spowalniają część neutronów. W ten sposób, regulując wsunięcie prętów kontrolnych między pręty paliwowe, możemy wpływać na wydajność pracy reaktora.
Ciepło wydzielane w reaktorze odprowadzane jest systemem chłodzenia do wymienników. Tam produkuje się parę pod wysokim ciśnieniem, która napędza turbiny i generator. Ta część procesu niewiele różni się od wytwarzania prądu w elektrowni konwencjonalnej.
A zatem – podejmij próbę okiełznania atomowego żywiołu. Kontroluj poziom prętów kontrolnych, steruj wydajnością chłodzenia i produkcją prądu. Czy uda ci się bezpiecznie pokierować pracą elektrowni atomowej?