โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านกระบวนการนิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งทำให้เกิดความร้อนที่ใช้ในการผลิตไอน้ำเพื่อทำหน้าที่ขับเคลื่อนกังหันซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า กระบวนการนิวเคลียร์ฟิชชันมีความเกี่ยวข้องกับการแตกตัวของอะตอมของสารกัมมันตภาพรังสี ซึ่งโดยปกติจะเป็นยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม ซึ่งจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปแบบความร้อน
องค์ประกอบพื้นฐานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
มาศึกษาและทำความเข้าใจกับองค์ประกอบพื้นฐานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กันเถอะ
- เครื่องปฏิกรณ์: จัดเป็นหัวใจของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วยแท่งเชื้อเพลิงที่ทำจากวัสดุกัมมันตภาพรังสี ซึ่งโดยปกติแล้วจะเสริมสมรรถนะด้วยยูเรเนียม แท่งเชื้อเพลิงถูกวางไว้ในแกนกลาง และแท่งควบคุมถูกใช้เพื่อควบคุมอัตราการแตกตัวของนิวเคลียร์
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: จัดเป็นส่วนประกอบที่ทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ไปยังน้ำที่ใช้ในการผลิตไอน้ำ ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน จะมีชื่อเรียกว่า “เครื่องกำเนิดไอน้ำ”
- นิวเคลียร์ฟิชชั่น: กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการระดมยิงนิวตรอน ไปยังอะตอมของสารกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะแยกกลายเป็นพลังงานกลที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: เครื่องมือที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า
- ระบบหล่อเย็น: ใช้เพื่อหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์ และส่วนประกอบอื่น ๆ ของโรงไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในขณะกำลังทำงาน มิฉะนั้นเครื่องอาจจะโอเวอร์ฮีทได้
กระบวนการผลิตไฟฟ้า ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีขั้นตอนดังต่อไปนี้
กระบวนการผลิตไฟฟ้าในโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์มีขั้นตอนที่เป็นระเบียบ และมีระบบรักษาความปลอดภัยในระดับสูง
- นิวเคลียร์ฟิชชั่น: กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการระดมยิงนิวตรอน ไปยังอะตอมของสารกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะแยกออกเป็น 2 อะตอมที่มีขนาดเล็กกว่าเดิม และปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมาในรูปของความร้อน
- การถ่ายเทความร้อน: ความร้อนที่เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียร์ จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือเครื่องกำเนิดไอน้ำ ซึ่งจากนั้นก็จะทำการผลิตไอน้ำออกมา
- การทำงานของกังหัน: ไอน้ำที่ผลิตโดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และจะถูกส่งต่อไปยังกังหันซึ่งขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
- ระบบทำความเย็น: ระบบนี้จะทำให้ไอน้ำเย็นลงและกลับกลายเป็นน้ำ ซึ่งน้ำนี้จะถูกส่งกลับไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทำซ้ำวงจรเดิม
สรุปโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับการออกแบบให้มีการทำงานอย่างปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ ด้วยระบบความปลอดภัยหลายชั้นเพื่อป้องกันอุบัติเหตุและปกป้องพนักงานที่ทำงานอยู่ภายในโรงงาน และยังปกป้องสิ่งแวดล้อมภายนอกอีกด้วย ซึ่งอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด และมีการบังคับใช้ระเบียบการด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดอยู่เสมอ เพื่อทำให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์