核原子炉は、核分裂を使用して電力を生成する大型の複雑な機械です。核分裂とは、原子の核を分割するプロセスであり、大量のエネルギーを放出します。このエネルギーは水を加熱するために使用され、電気発電機に接続されたタービンを回します。発電機は、タービンの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換し、それが家庭や企業に分布します。
原子炉の基本的な成分は次のとおりです。
* 燃料: 原子炉の燃料はウランです。ウランは、地球から採掘される自然に存在する要素です。
* モデレーター: モデレーターは、核分裂によって生成される中性子を遅くする材料です。これは、ウラン原子によって捕獲され、核分裂を引き起こすために中性子を遅くする必要があるため、これが必要です。
* クーラント: クーラントは、反応器コアから熱を遠ざける材料です。クーラントは通常、水または液体ナトリウムです。
* コントロールロッド: コントロールロッドは、核分裂速度を制御するために使用されます。コントロールロッドは、中性子を吸収する材料で作られているため、核分裂を引き起こすことができません。
核反応
原子炉で起こる核反応は核分裂です。核分裂とは、原子の核を分割するプロセスであり、大量のエネルギーを放出します。ウラン原子の核は中性子によって分割されます。中性子がウラン核を攻撃すると、核が2つの小さな核に分かれ、さらに2つの中性子が放出されます。これらの中性子は、他のウラン核を分割し、核分裂の連鎖反応を引き起こす可能性があります。
核分裂によって放出されるエネルギーは、水を加熱するために使用されます。加熱された水は、電気発電機に接続されているタービンを回します。発電機は、タービンの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換し、それが家庭や企業に分布します。
安全機能
原子炉は、事故を防ぐために多くの安全機能を備えて設計されています。これらの機能には以下が含まれます。
* 封じ込めビル: 封じ込めの建物は、反応器コアを囲む大きな鉄筋コンクリート構造です。封じ込めの建物は、事故の場合に放射性物質の放出を防ぐように設計されています。
* 緊急コア冷却システム: 緊急コア冷却システムは、通常の冷却システムが故障した場合に反応器コアに水を提供するバックアップシステムです。
* コントロールロッド: コントロールロッドは、核分裂速度を制御するために使用されます。コントロールロッドは、中性子を吸収する材料で作られているため、核分裂を引き起こすことができません。
原子力
原子力は世界の主要な電力源です。米国では、原子力発電所は国の電力の約20%を提供しています。原子力は信頼性が高く効率的なエネルギー源であり、温室効果ガスを生産しません。
原子力の未来
原子力の将来は不確実です。原子力は危険で高価すぎると信じている人もいれば、それが将来に必要なエネルギー源であると信じている人もいます。原子力の将来は、おそらく新しい安全技術の開発と他のエネルギー源のコストによって決定されるでしょう。