MỤC TIN: Tin tức-Giải trí
IDBanTin:5

NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

Cập nhật: 8/31/2023 4:43:18 PM
Số lần xem: 2276

Nhà máy điện hạt nhân (hay nhà máy điện nguyên tử) là một hệ thống phát điện sử dụng năng lượng nhiệt giải phóng từ các phản ứng hạt nhân có kiểm soát, nhiệt năng này tạo ra hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, hơi nước dẫn động turbine và quay máy phát điện.

1. Nhà máy nhiệt điện hạt nhân/nguyên tử là gì? 

Nhà máy điện hạt nhân là một hệ thống phát điện sử dụng năng lượng nhiệt giải phóng từ các phản ứng hạt nhân có kiểm soát, nhiệt năng này tạo ra hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, hơi nước dẫn động turbine và quay máy phát điện.

Các nhà máy điện hạt nhân thường được dùng để phụ trách tải nền (base load) vì chi phí vận hành, bảo trì và nhiên liệu ở mức thấp nhất trong các loại nhà máy điện.

Vậy phản ứng hạt nhân có kiểm soát là gì?

Chất phóng xạ (hay đồng vị phóng xạ) Uranium-235 là nguyên tố phổ biến được dùng trong nhà máy điện hạt nhân, là đồng vị không bền và có khả năng xảy ra quá trình phản ứng phân hạch bằng cách bắn phá các neutron vào nguyên tử. Một nguyên tử bị tách ra thành 2 nguyên tử có số khối nhỏ hơn và giải phóng thêm neutron. Tổng khối lượng sản phẩm nhỏ hơn tổng khối lượng tác chất ban đầu, khối lượng bị mất đã chuyển sang dạng nhiệt và bức xạ điện từ, đồng thời nó giải phóng một năng lượng lớn rất hữu ích theo phương trình nổi tiếng E = mc².

Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa nhiệt, các hạt neutron từ phản ứng trước tiếp tục va vào các nguyên tử khác và tạo thành phản ứng dây chuyền (phản ứng phân hạch duy trì). 1 kilogram đồng vị urani-235 (U-235) chuyển đổi qua quá trình phản ứng hạt nhân giải phóng ra xấp xỉ 3 triệu lần lượng năng lượng mà 1 kilogram than đá được đốt cháy một cách thông thường.

Trong các lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện, phản ứng dây chuyền này phải được kiểm soát ở mức cân bằng, tức là số phản ứng trong một đơn vị thời gian phải được duy trì (được gọi là phản ứng tới hạn). Để kiểm soát điều này, ta cần giữ lại các neutron dư ra so với mức cần thiết bằng cách bắt giữ chúng nhờ những thanh điều khiển có khả năng hấp thụ neutron (còn được gọi là bộ điều hòa neutron).

2. Nguyên lý hoạt động của Nhà máy điện hạt nhân/nguyên tử:

- Cốt lõi của Nhà máy điện hạt nhân/điện nguyên tử là Lò phản ứng hạt nhân có thể điều khiển và khống chết được mức độ phản ứng. Từ đó năng lượng phát xạ từ lò phản ứng hạt nhân được chuyển hoá thành hơi nước thông qua các bộ trao đổi nhiệt.

- Phần còn lại là Tuốc bin, Máy phát điện và các Dịch vụ kỹ thật phục vụ cho sự vận hành của nhà máy, thì sẽ tương tự như các nhà máy Nhiệt điện.

3. Ưu và nhược điểm của năng lượng hạt nhân

a. Ưu điểm

- Thải ra rất ít hoặc không có khí nhà kính

- Không sử dụng nguồn nguyên liệu quý giá như hidrocacbon. Lượng Uranium-235 được dùng chiếm một tỷ lệ rất nhỏ 3%/viên nhiên liệu

- Không gây ô nhiễm môi trường bởi hạt bụi mịn

- Cung cấp năng lượng hiệu quả (cùng một thể tích nhiên liệu, phản ứng hạt nhân sinh năng lượng lớn gấp nhiều lần so với dầu mỏ và khí đốt)

- Chi phí chấp nhận được khi áp dụng quy trình sản xuất đã được tiêu chuẩn hóa

- Ít chất thải

- Thế hệ lò phản ứng mới giúp tái tạo nguồn nguyên liệu đó là lò phản ứng tái sinh - sử dụng Urani-238 (chiếm 99,3% Uurani tự nhiên)

b. Khuyết điểm

- Vấn đề an toàn và mối lo ngại của cộng đồng về chất thải phóng xạ.

- Dễ xảy ra tai nạn trong sản xuất.

- Tốn kém chi phí để xây dựng nhà máy hạt nhân.

- Quá trình khai quật và tinh chế Uranium gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe vì những chất thải độc hại của nó

- Vấn đề vận chuyển và xử lý chất thải hạt nhân cần được đầu tư nhiều.

- Tuổi thọ lò phản ứng trung bình 60 năm. 

4) Kết luận: Nếu xét về tổng thể, thì việc sở hữu được công nghệ sản xuất Lò phản ứng hạt nhân có điều khiển là sự mong muốn của tất cả các nước và xu hướng ứng dụng điện hạt nhân/nguyên tử thay thế cho các nguồn điện hiện nay (nhiệt điện, thuỷ điện,...) là tất yếu.

<st>